JP2015011998A - Light emitting diode illumination apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオード照明装置に関するものであって、より詳細には、発光ダイオードを含む照明灯が電圧環境の変化にも安定した発光状態を維持するように改善した発光ダイオード照明装置に関する。 The present invention relates to a light-emitting diode illuminating device, and more particularly, to a light-emitting diode illuminating device improved so that an illuminating lamp including the light-emitting diode maintains a stable light-emitting state even when a voltage environment changes.
照明技術は、エネルギー節減のために、発光ダイオード(LED)を光源として採用する傾向に開発されている。高輝度発光ダイオードは、エネルギー消費量、寿命および光の品質など、多様な要素において他の光源と差別化される利点を有する。発光ダイオードは、定電流によって駆動される特性がある。そのため、発光ダイオードを光源とする照明装置は、前記発光ダイオードの特性によって多数の追加的な回路を必要とする問題がある。 Lighting technology has been developed with a tendency to employ light emitting diodes (LEDs) as light sources to save energy. High brightness light emitting diodes have the advantage of being differentiated from other light sources in a variety of factors such as energy consumption, lifetime and light quality. The light emitting diode has a characteristic of being driven by a constant current. Therefore, the lighting device using a light emitting diode as a light source has a problem of requiring a large number of additional circuits depending on the characteristics of the light emitting diode.
前記問題を解決すべく開発された一例が、交流ダイレクト方式(AC DIRECT TYPE)の発光ダイオード照明装置である。一般的に、交流ダイレクト方式の発光ダイオード照明装置は、商用電源を整流した整流電圧を用いて発光ダイオードを発光するように設計される。整流電圧は、商用電源の約2倍の周波数のリップルを有することができる。 One example developed to solve the above problem is an AC direct type light emitting diode illumination device. In general, an AC direct light-emitting diode illuminating device is designed to emit light from a light-emitting diode using a rectified voltage obtained by rectifying a commercial power supply. The rectified voltage can have a ripple with a frequency about twice that of the commercial power source.
交流ダイレクト方式の発光ダイオード照明装置は、インダクタおよびキャパシタを用いることなく、整流電圧を入力電圧として直接使用するため、力率(POWER FACTOR)が良好である特性がある。前記発光ダイオード照明装置は、バルブ(BULB)型やL−チューブ(L−TUBE)型などに製作できる。発光ダイオード照明装置に光源として構成される多数の発光ダイオードは、基板上に直列または並列に構成されてよい。 The AC direct type light-emitting diode illuminating device directly uses a rectified voltage as an input voltage without using an inductor and a capacitor, and thus has a characteristic that a power factor is good. The light emitting diode illumination device can be manufactured in a bulb (BULB) type, an L-tube (L-TUBE) type, or the like. A number of light emitting diodes configured as light sources in the light emitting diode illumination device may be configured in series or in parallel on the substrate.
発光ダイオード照明装置は、設計範囲内の商用電源環境で駆動される時、正常に動作可能である。発光ダイオード照明装置は、2段階以上で直列連結された発光ダイオードを含むことができ、発光ダイオードは、整流電圧の昇降または下降に連動して、段階に応じて順次に発光または消光する。そして、発光ダイオードの発光のための電流経路は、電流レギュレーションによって形成できる。 The light-emitting diode illuminating device can operate normally when driven in a commercial power supply environment within a design range. The light-emitting diode illuminating device may include light-emitting diodes connected in series in two or more stages, and the light-emitting diodes sequentially emit light or extinguish in accordance with the rise or fall of the rectified voltage. A current path for light emission of the light emitting diode can be formed by current regulation.
発光ダイオードが各段階ごとに正常に発光するためには、発光に必要なレベル以上に整流電圧が上昇しなければならず、また、電流レギュレーションに必要な十分な電圧が形成されなければならない。電流レギュレーションに必要な電圧は、電流経路を形成するためのスイッチング素子のドレイン−ソース電圧を意味する。電圧環境が不安定であるか、十分なピーク電圧が保障されない場合、最終段に直列連結された発光ダイオードがターンオンされないか、または最終段に直列連結された発光ダイオードの発光のための電流レギュレーションに必要な十分な電圧が形成されないことがある。その結果、発光ダイオード照明装置は、最終段に直列連結された発光ダイオードが発光しないか、不十分な電圧によって電流経路を流れる電流量が制限されて明るさが減少する問題を有し得る。前記問題によって、発光ダイオード照明装置は、所望の光量を確保しにくく、発光状態が不安定になることがある。 In order for the light emitting diode to emit light normally at each stage, the rectified voltage must rise above the level necessary for light emission, and a sufficient voltage necessary for current regulation must be formed. The voltage required for current regulation means the drain-source voltage of the switching element for forming a current path. If the voltage environment is unstable or sufficient peak voltage is not guaranteed, the LED connected in series with the final stage will not be turned on, or the current regulation for light emission of the LED connected in series with the final stage will not The necessary sufficient voltage may not be formed. As a result, the light-emitting diode illuminating device may have a problem that the light-emitting diodes connected in series in the final stage do not emit light, or the amount of current flowing through the current path is limited by insufficient voltage, resulting in reduced brightness. Due to the above problem, the light emitting diode illuminating device may not be able to secure a desired light amount, and the light emission state may become unstable.
本発明は、不安定な電圧環境に対応して、発光ダイオードを含む照明灯が安定した発光状態を維持することができる発光ダイオード照明装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a light-emitting diode illuminating device that can maintain a stable light emission state of an illumination lamp including a light-emitting diode in response to an unstable voltage environment.
また、本発明は、不安定な電圧領域に対応する発光がブラインド可能な補助部を採用し、安定した照明を実現することができる発光ダイオード照明装置を提供することを他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide a light-emitting diode illuminating device that employs an auxiliary part capable of blinding light emission corresponding to an unstable voltage region and can realize stable illumination.
さらに、本発明は、整流電圧が不安定な電圧領域に進入しても、過度の電流消耗および発熱を回避しながら発光を維持することができ、安定した照明を実現することができる発光ダイオード照明装置を提供することを他の目的とする。 Furthermore, the present invention is a light-emitting diode illumination that can maintain light emission while avoiding excessive current consumption and heat generation even when entering a voltage region where the rectified voltage is unstable, and can realize stable illumination. Another object is to provide an apparatus.
本発明にかかる発光ダイオード照明装置は、1つ以上の第1発光ダイオードを含み、整流電圧によって発光する照明灯と、前記照明灯と直列に連結され、前記照明灯の発光に使用され、残った余剰電圧を受ける補助部と、少なくとも前記照明灯の発光のための電流経路を提供する電流制御回路とを含むことを特徴とする。 The light-emitting diode illuminating device according to the present invention includes one or more first light-emitting diodes, and is connected to the illuminating lamp that emits light by a rectified voltage in series with the illuminating lamp. It includes an auxiliary unit that receives a surplus voltage, and a current control circuit that provides at least a current path for light emission of the illuminating lamp.
したがって、本発明によれば、整流電圧のピーク値を含む不安定な電圧領域に対応して電流経路を提供する補助部が採用され、補助部の発光がブラインドされることにより、不安定な電圧領域に対応する安定した照明が保障できる効果がある。 Therefore, according to the present invention, an auxiliary unit that provides a current path corresponding to an unstable voltage region including the peak value of the rectified voltage is employed, and the light emission of the auxiliary unit is blinded, thereby causing an unstable voltage. There is an effect that stable lighting corresponding to the area can be guaranteed.
また、本発明によれば、整流電圧が不安定な電圧領域に進入しても、補助部の作用によって過度の電流消耗および発熱を回避しながら安定した照明が保障できる効果がある。 In addition, according to the present invention, even if the rectified voltage enters an unstable voltage region, there is an effect that stable illumination can be ensured while avoiding excessive current consumption and heat generation by the action of the auxiliary unit.
以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。本明細書および特許請求の範囲に使用された用語は、通常的であるか辞書的意味に限定されて解釈されず、本発明の技術的事項に符合する意味および概念で解釈されなければならない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Terms used in the specification and claims are not to be interpreted in a normal or lexical sense, but must be construed in a meaning and concept consistent with the technical matter of the invention.
本明細書に記載された実施形態と図面に示された構成は、本発明の好ましい実施形態であり、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点でこれらを代替可能な多様な均等物と変形例があり得る。 The embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. There can be a variety of equivalents and variations.
本発明にかかる実施形態は、交流ダイレクト方式で駆動される発光ダイオード照明装置を開示する。本発明にかかる実施形態は、交流ダイレクト方式で発光ダイオード照明のために整流電圧を使用する。整流電圧は、交流電圧が電波整流され、交流電圧の半周期単位で電圧レベルが繰り返し昇下降する特性を有する電圧を意味する。本発明にかかる実施形態において、整流電圧の上昇または下降は、整流電圧のリップルの上昇または下降を意味するものと理解できる。 The embodiment according to the present invention discloses a light-emitting diode illuminating device driven by an AC direct method. Embodiments according to the present invention use a rectified voltage for light-emitting diode illumination in an AC direct manner. The rectified voltage means a voltage having a characteristic that the AC voltage is subjected to radio wave rectification, and the voltage level repeatedly rises and falls every half cycle of the AC voltage. In the embodiment according to the present invention, the rise or fall of the rectified voltage can be understood to mean the rise or fall of the ripple of the rectified voltage.
本発明にかかる実施形態は、図1のように、電源部と、照明灯12と、補助部16と、電流制御回路とを含んで構成される。
As shown in FIG. 1, the embodiment according to the present invention includes a power supply unit, an
本発明にかかる実施形態により構成される電源部は、交流電圧が変換された整流電圧を提供する。電源部は、交流電圧を提供する交流電源VACと、交流電圧を整流して整流電圧を出力する整流回路10とを含むことができる。ここで、交流電源VACは、商用電源であってよい。整流回路10は、正弦波波形を有する交流電圧を電波整流し、整流電圧として出力する。
The power supply part comprised by embodiment concerning this invention provides the rectified voltage into which the alternating voltage was converted. The power supply unit can include an AC power supply VAC that provides an AC voltage and a
照明灯12は、図1のように、多数の発光ダイオードを含むことができ、図1は、並列連結された4つの発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4で照明灯12が構成されたことを例示する。図1の照明灯12は、実施形態を例示したに過ぎず、製作者の意図によって、多様な数で直列、並列または直並列に連結された発光ダイオードを含むことができる。また、照明灯12は、製作者の意図によって、後述する図5のように直列連結された多段の発光ダイオードを含むことができ、この場合、各段階ごとに多様な数の発光ダイオードが含まれるとよい。
As shown in FIG. 1, the
補助部16は、照明灯12に直列に連結される。補助部16は、整流電圧が不安定な電圧領域に進入しても、過度の電流消耗および発熱を回避しながら発光を維持するための電流経路を提供可能な素子で構成されてよく、図1のように、発光ダイオードLEDBで構成されてよい。
The
補助部16として構成される発光ダイオードLEDBは、後述する図2および図3のように、発光がブラインドされるように構成されることが好ましい。図1の補助部16は、実施形態を例示したに過ぎず、図6のように、2つの並列連結された発光ダイオードが2つのグループで直列に連結されたものとして構成されてよい。また、補助部16は、具体的に示さないが、製作者の意図によって、多段の直列連結された発光ダイオードを含むことができ、この場合、各段階ごとに多様な数の発光ダイオードが含まれるとよい。すなわち、補助部16は、製作者の意図によって、直列、並列または直並列された2つ以上の発光ダイオードを含むことができる。
The light emitting diode LEDB configured as the
また、補助部16は、発光ダイオードのほか、電圧の昇下降に対応するスイッチングを行う能動素子、または低い抵抗値を有する受動素子などを用いて多様に実施可能である。
In addition to the light emitting diode, the
本発明にかかる実施形態は、電流制御回路を含み、電流制御回路は、電流制御部14と、電流センシング抵抗Rsとを含んで構成されてよい。
The embodiment according to the present invention may include a current control circuit, and the current control circuit may be configured to include a
照明灯12と補助部16は、整流電圧の上昇または下降に対応して順次に発光または消光し、電流制御部14は、照明灯12の発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4および補助部16の発光ダイオードLEDBの発光のための電流経路を提供するように電流レギュレーションを行う電流レギュレータで構成されてよい。
The illuminating
本発明にかかる実施形態の動作を説明するために、照明灯12の発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4を発光させる整流電圧は発光電圧Vf1と定義し、補助部16の発光ダイオードLEDBを発光させる整流電圧は発光電圧Vf2と定義する。発光電圧Vf2は、発光電圧Vf1より高い。図1の実施形態において、補助部16に伝達される整流電圧のうち、発光電圧Vf1より高い電圧成分は余剰電圧と定義できる。
In order to explain the operation of the embodiment of the present invention, the rectified voltage for causing the light emitting diodes LED1, LED2, LED3, and LED4 of the illuminating
電流制御部14は、照明灯12の発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4に対する電流経路を提供するスイッチング回路30_1と、補助部16の発光ダイオードLEDBに対する電流経路を提供するスイッチング回路30_2と、基準電圧VREF1、VREF2を提供する基準電圧供給部32とを含む。
The
スイッチング回路30_1、30_2は、電流レギュレーションおよび電流経路の形成のために、電流センシング電圧を提供する電流センシング抵抗Rsに共通に連結される。 The switching circuits 30_1 and 30_2 are commonly connected to a current sensing resistor Rs that provides a current sensing voltage for current regulation and formation of a current path.
スイッチング回路30_1、30_2は、電流センシング抵抗Rsでセンシングされた電流センシング電圧と、基準電圧供給部32のそれぞれの基準電圧VREF1、VREF2とを比較し、照明灯12の発光のための電流経路を選択的に形成する。
The switching circuits 30_1 and 30_2 compare the current sensing voltage sensed by the current sensing resistor Rs with the respective reference voltages VREF1 and VREF2 of the reference
各スイッチング回路30_1、30_2は、比較器50と、スイッチング素子とを含み、スイッチング素子は、NMOSトランジスタ52で構成されることが好ましい。
Each of the switching circuits 30_1 and 30_2 includes a
各スイッチング回路30_1、30_2の比較器50は、ポジティブ入力端(+)に基準電圧が印加され、ネガティブ入力端(−)に電流センシング電圧が印加され、出力端に基準電圧と電流センシング電圧とを比較した結果を出力するように構成される。
The
そして、各スイッチング回路30_1、30_2のNMOSトランジスタ52は、ゲートに印加される各比較器50の出力によってスイッチング動作を行う。NMOSトランジスタ52のドレインと比較器50のネガティブ入力端(−)は、電流センシング抵抗Rsに共通に連結される。
The
前記構成によって電流センシング抵抗Rsに形成される電流センシング電圧は、比較器50の入力端(−)に印加され、電流センシング抵抗Rsは、各スイッチング回路30_1、30_2のNMOSトランジスタ52のうちのいずれか1つのターンオンに対応する電流経路を形成するのに利用できる。
The current sensing voltage formed in the current sensing resistor Rs by the above configuration is applied to the input terminal (−) of the
基準電圧供給部32は、2つの基準電圧VREF1、VREF2を提供する。基準電圧供給部32は、製作者の意図によって、互いに異なるレベルの基準電圧VREF1、VREF2を提供するものとして実現可能である。
The reference
基準電圧供給部32は、例示的に定電圧が印加される直列連結された複数の抵抗(図示せず)を含み、抵抗間のノードごとに互いに異なるレベルの基準電圧VREF1、VREF2を出力するものとして構成されてよい。また、基準電圧供給部32は、前記とは異なり、互いに異なるレベルの基準電圧VREF1、VREF2を提供する独立した電圧供給源(図示せず)を含むものとして構成されてよい。
The reference
基準電圧VREF1、VREF2のうち、基準電圧VREF1が低い電圧レベルを有し、基準電圧VREF2が高い電圧レベルを有することができる。 Of the reference voltages VREF1 and VREF2, the reference voltage VREF1 can have a low voltage level and the reference voltage VREF2 can have a high voltage level.
ここで、基準電圧VREF1は、補助部16の発光ダイオードLEDBが発光する時点でスイッチング回路30_1をターンオフするためのレベルを有する。より具体的には、基準電圧VREF1は、発光ダイオードLEDBの発光時点で電流センシング抵抗Rsに形成される電流センシング電圧より低いレベルに設定されてよい。
Here, the reference voltage VREF1 has a level for turning off the switching circuit 30_1 when the light emitting diode LEDB of the
そして、基準電圧VREF2は、スイッチング回路30_2がノーマル状態でターンオンを維持し、発光ダイオードLEDBが発光する整流電圧の上限レベル領域で電流センシング抵抗Rsに流れる電流が所定の定電流形態となるように設定されることが好ましい。また、基準電圧VREF2は、過電圧を防止するためのレベルを有するように設定されてよく、この場合、スイッチング回路30_2は、基準電圧VREF2より高いレベルで電流センシング電圧が印加される場合、ターンオフされ、過電圧による発光を遮断することができる。 The reference voltage VREF2 is set so that the switching circuit 30_2 is kept turned on in the normal state, and the current flowing through the current sensing resistor Rs is in a predetermined constant current form in the upper limit level region of the rectified voltage emitted from the light emitting diode LEDB. It is preferred that In addition, the reference voltage VREF2 may be set to have a level for preventing overvoltage. In this case, the switching circuit 30_2 is turned off when a current sensing voltage is applied at a level higher than the reference voltage VREF2. Light emission due to overvoltage can be blocked.
図1の実施形態において、電流制御部14は、1つのチップで実現可能であり、2つの電流経路を提供するチャネルを有するものとして例示される。しかし、製作者の意図によって、照明灯12は、直列に連結された2つ以上のグループに区分される発光ダイオードを含むことができ、これに対応して、電流制御部14は、照明灯12に電流経路を提供するための2つ以上のチャネルを含むことができる。この場合、補助部16は、発光ダイオードのグループのうちのいずれか1つが選択されるものとして構成されてよい。
In the embodiment of FIG. 1, the
また、照明灯12、または照明灯12および補助部16が、電流制御部14で提供するチャネルの数より少ない数のグループに区分される場合、照明灯12、または照明灯12および補助部16のためのチャネルは、電流制御部14から提供されるものの中から選択されてよい。
Further, when the illuminating
一方、図1のように構成される本発明にかかる実施形態は、図2のようにバルブ型に構成されてよい。 On the other hand, the embodiment according to the present invention configured as shown in FIG. 1 may be configured as a valve type as shown in FIG.
図2を参照すれば、本発明にかかる実施形態は、キャップ100と、ベース102とを備え、キャップ100は、ガラスまたは石英のように透光性を有する材質を有し、半球状に構成されてよく、ベース102は、一端に入口が形成され、他端には電源ソケットと結合可能な接続部104が形成された構造を有することができる。キャップ100は、ベース102の入口に締まり嵌めまたはねじ結合などの方法で結合可能な構造を有することができる。以下、バルブ型ケースは、ベース102を含むものと定義できる。
Referring to FIG. 2, the embodiment according to the present invention includes a
照明灯12を形成する発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4は、照明基板110の一面に配列され、照明基板110は、ベース102の入口に結合される。この時、照明基板110は、発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4の配列された面が半球状キャップ100を向くように配置される。
The light emitting diodes LED 1, LED 2, LED 3, LED 4 forming the
補助部16を形成する発光ダイオードLEDBは、照明基板110に構成されてよく、発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4と同じ面に配置されてよい。この場合、発光ダイオードLEDBは、遮光部材(図示せず)を用いてブラインドされてよい。このように補助部16を形成する発光ダイオードLEDBがブラインドされることにより、発光ダイオードLEDBの発光は照明に影響を及ぼさない。
The light emitting diode LEDB that forms the
また、本発明にかかる実施形態は、補助部16の発光ダイオードLEDBを、照明灯12の発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4のように照明基板110に構成しながら、図3のように互いに反対側の面に配置されるものとして構成されてよい。この場合、発光ダイオードLEDBは、ベース102の内側を向くように実装され、発光ダイオードLEDBの発光は照明に影響を及ぼさない。
Further, in the embodiment according to the present invention, the light emitting diode LEDB of the
さらに、本発明にかかる実施形態は、照明基板110とベース102とによって形成される内側空間に補助部16の発光ダイオードLEDBを配置するものとして構成されてよい。
Furthermore, the embodiment according to the present invention may be configured such that the light emitting diode LEDB of the
この時、発光ダイオードLEDBの実装のために別の基板112が使用可能であり、基板112は、照明基板110および配線114を介して電気的に連結され、整流電圧を提供したり、電流レギュレーションを行う部品などを実装するものとして構成されてよい。
At this time, another
上述のように構成される本発明にかかる実施形態の動作は、図4を参照して説明する。
図4において、「CH1」は、発光電圧Vf1以上のレベルを有する整流電圧によって照明灯12の発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4が発光する区間を意味し、「CH2」は、発光電圧Vf2以上のレベルを有する整流電圧によって補助部16の発光ダイオードLEDBが発光する区間を意味する。
The operation of the embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, “CH1” means a section in which the light emitting diodes LED1, LED2, LED3, and LED4 of the
整流電圧は、発光電圧Vf1より低い初期レベルから、発光電圧Vf2より高いレベルの上限レベルに次第に上昇し、その後、上限レベルから初期レベルに復帰するリップルが繰り返し形成される波形を有する。 The rectified voltage has a waveform in which a ripple that gradually increases from an initial level lower than the light emission voltage Vf1 to an upper limit level higher than the light emission voltage Vf2, and then returns to the initial level from the upper limit level is repeatedly formed.
整流電圧が発光電圧Vf1より低いレベルを有する状態には、照明灯12の発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4および補助部16の発光ダイオードLEDBは発光せず、電流センシング抵抗Rsには、ローレベルの電流センシング電圧が形成される。
In a state where the rectified voltage has a level lower than the light emission voltage Vf1, the light emitting diodes LED1, LED2, LED3, LED4 of the
この時、電流制御部14の各スイッチング回路30_1、30_2は、ポジティブ入力端(+)に印加される基準電圧VREF1、VREF2が、ネガティブ入力端(−)に印加される電流センシング電圧より高いので、いずれもターンオンされた状態を維持する。
At this time, the switching circuits 30_1 and 30_2 of the
整流電圧が上昇して発光電圧Vf1に到達すると、照明灯12の発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4が発光し、発光のための電流経路は、電流制御部14のターンオンされた状態のスイッチング回路30_1によって提供される。すなわち、電流経路は、スイッチング回路30_1と電流センシング抵抗Rsとを介して形成され、スイッチング回路30_1の電流レギュレーションによって、電流がスイッチング回路30_1と電流センシング抵抗Rsとを介して流れる。
When the rectified voltage rises and reaches the light emission voltage Vf1, the light emitting diodes LED1, LED2, LED3, and LED4 of the
電流制御部14のスイッチング回路30_1を介した電流の流れによって、電流センシング抵抗Rsの電流センシング電圧のレベルが上昇する。しかし、この時、電流センシング電圧は、基準電圧VREF1より低いレベルであるので、電流制御部14のスイッチング回路30_1、30_2のターンオン状態は変更されない。
The level of the current sensing voltage of the current sensing resistor Rs increases due to the current flow through the switching circuit 30_1 of the
その後、整流電圧が上昇して照明灯12の発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4の出力端の電流が増加し、電流制御部14のスイッチング回路30_1がターンオンを維持可能な電流の限界値を超えると、電流センシング抵抗Rsの上昇した電流センシング電圧によって、電流制御部14のスイッチング回路30_1はターンオフされる。
Thereafter, the rectified voltage rises and the currents at the output terminals of the light emitting diodes LED1, LED2, LED3, and LED4 of the illuminating
この時、補助部16の発光ダイオードLEDBの入力端の電圧が発光電圧Vf2に到達し、発光ダイオードLEDBは、電流制御部14のスイッチング回路30_2を電流経路として用いて発光する。この時、照明灯12の発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4も発光状態を維持する。
At this time, the voltage at the input terminal of the light emitting diode LEDB of the
前記電流制御部14のスイッチング回路30_1のターンオフは、電流センシング抵抗Rsの電流センシング電圧のレベルの上昇によるものである。すなわち、前記のように整流電圧が発光電圧Vf2に到達して補助部16の発光ダイオードLEDBが発光すると、電流経路を提供する電流制御部14のスイッチング回路30_2を介した電流の流れによって、電流センシング抵抗Rsの電流センシング電圧のレベルが上昇する。
The turn-off of the switching circuit 30_1 of the
この時の電流センシング電圧のレベルは、基準電圧VREF1より高い。そのため、電流制御部14のスイッチング回路30_1のNMOSトランジスタ52は、比較器50の出力によってターンオフされる。すなわち、電流制御部14のスイッチング回路30_1はターンオフされ、電流制御部14のスイッチング回路30_2が補助部16の発光ダイオードLEDBの発光に対応する選択的な電流経路を提供する。
At this time, the level of the current sensing voltage is higher than the reference voltage VREF1. Therefore, the
その後、整流電圧が上昇し続けても、電流制御部14のスイッチング回路30_2に提供される基準電圧VREF2が、整流電圧の上限レベルによって電流センシング抵抗Rsに形成される電流センシング電圧より高いレベルであるので、電流制御部14のスイッチング回路30_2はターンオン状態を維持する。
Thereafter, even if the rectified voltage continues to rise, the reference voltage VREF2 provided to the switching circuit 30_2 of the
上述のように、整流電圧の上昇に対応して照明灯12と補助部16が順次に発光すると、発光状態に対応するターンオン電流も、図4のように段階的に増加する。
As described above, when the illuminating
整流電圧は、上述のように上限レベルまで上昇した後、下降しはじめる。 As described above, the rectified voltage starts to decrease after increasing to the upper limit level.
整流電圧が発光電圧Vf2以下に低下すると、補助部16の発光ダイオードLEDBは発光を維持しにくい。この時、電流制御部14のスイッチング回路30_1は、電流センシング抵抗Rsの電流センシング電圧の下降でターンオンされる。そのため、電流経路は、電流制御部14のスイッチング回路30_1によって形成され、補助部16の発光ダイオードLEDBは消光し、照明灯12の発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4による発光が維持される。
When the rectified voltage drops below the light emission voltage Vf2, the light emitting diode LEDB of the
その後、整流電圧が下降し続けて発光電圧Vf1以下に低下すると、照明灯12の発光ダイオードLED1、LED2、LED3、LED4は消光する。
Thereafter, when the rectified voltage continues to decrease and falls below the light emission voltage Vf1, the light emitting diodes LED1, LED2, LED3, and LED4 of the
上述のように、本発明にかかる実施形態は、整流電圧の上昇および下降に対応して順次に照明灯12と補助部16に含まれた発光ダイオードの発光および消光を行い、発光ダイオードの発光および消光に対応する電流レギュレーションと電流経路の形成を制御することができる。
As described above, the embodiment according to the present invention sequentially emits and extinguishes the light emitting diodes included in the
上述した本発明にかかる実施形態において、整流電圧のピーク値が110Vであり、照明灯12の発光に必要な電圧が90Vに設定され、補助部16の発光に必要な電圧が10Vに設定された場合を想定する。この時、スイッチング回路30_2のターンオンのためのNMOSトランジスタ52のソース−ドレイン電圧は5Vが必要になり得る。
In the embodiment according to the present invention described above, the peak value of the rectified voltage is 110V, the voltage necessary for the light emission of the
そのため、電圧環境が変更されて整流電圧のピーク値が100V水準に低下すると、補助部16の発光に必要な電圧は確保できるが、電流経路形成のためのスイッチング回路30_2のNMOSトランジスタ52のソース−ドレイン電圧が保障されにくい。
Therefore, when the voltage environment is changed and the peak value of the rectified voltage is reduced to the 100 V level, the voltage necessary for the light emission of the
したがって、本発明にかかる実施形態は、照明灯12は安定的に発光できるが、補助部16は、ターンオフされるか、電流の減少によって低い照度を有することがある。
Therefore, in the embodiment according to the present invention, the illuminating
しかし、本発明にかかる実施形態の補助部16は、上述した説明のように、照明に影響を及ぼさないように発光がブラインドされるか、またはバルブ型ケースのように内部で発光が行われるように構成される。
However, as described above, the
すなわち、本発明にかかる実施形態は、照明灯12を発光する発光電圧Vf1以上の電圧を余剰電圧と定義し、余剰電圧による発光状態の変化を排除する構成を有する。
That is, the embodiment according to the present invention has a configuration in which a voltage equal to or higher than the light emission voltage Vf1 that emits light from the illuminating
そのため、本発明にかかる実施形態は、整流電圧のピーク値を含む不安定な電圧領域、すなわち、余剰電圧に対応する発光がブラインドされることにより、不安定な電圧領域に対応する安定した照明が保障可能になる。 Therefore, in the embodiment according to the present invention, the unstable voltage region including the peak value of the rectified voltage, that is, the light emission corresponding to the surplus voltage is blinded, so that the stable illumination corresponding to the unstable voltage region is achieved. It can be guaranteed.
また、本発明にかかる実施形態は、整流電圧が不安定な電圧領域に進入しても、補助部の作用によって電流経路が形成され得、補助部は、発光ダイオードのように抵抗成分の低い能動素子または受動素子によって実現されることにより、過度の電流消耗および発熱が回避され得、安定した照明が保障可能になる。 In the embodiment according to the present invention, even if the rectified voltage enters an unstable voltage region, a current path can be formed by the action of the auxiliary part. The auxiliary part is an active element having a low resistance component like a light emitting diode. By being realized by an element or a passive element, excessive current consumption and heat generation can be avoided, and stable illumination can be ensured.
本発明は、余剰電圧に対応して動作する補助部16のための電流経路を多様に実現することができ、図5のように電流経路が提供されるように実施可能である。
The present invention can implement various current paths for the
また、補助部16は、図5に示されたのとは異なり、製作者の意図によって、図6のように並列に連結された発光ダイオードで構成されてよい。
Further, unlike the case shown in FIG. 5, the
一方、図5の実施形態は、照明灯12が直列連結された発光ダイオードLED21、LED22を含み、補助部16の発光ダイオードLEDBが電流センシング抵抗Rsに連結される点で、図1の実施形態と構成上の違いを有する。
On the other hand, the embodiment of FIG. 5 includes the light emitting diodes LED21 and LED22 in which the illuminating
図5の実施形態も、照明灯12を発光するレベル以上の整流電圧が補助部16に印加され、補助部16の発光ダイオードLEDBをターンオンするレベル以上の電圧に対応して、補助部16と電流センシング抵抗Rsとを含む電流経路が形成できる。図5の実施形態において、補助部16に伝達される整流電圧、すなわち、発光電圧Vf1より高い電圧成分は余剰電圧と定義できる。
In the embodiment of FIG. 5 as well, a rectified voltage equal to or higher than the level at which the
図5の実施形態の動作をより詳細に説明する。 The operation of the embodiment of FIG. 5 will be described in more detail.
整流電圧の上昇に応じて照明灯12が発光し、照明灯12が発光するレベル以上の整流電圧は、余剰電圧として補助部16に伝達される。
The illuminating
照明灯12は、直列連結された発光ダイオードLED21、LED22を含む。そのため、発光ダイオードLED21、LED22は、整流電圧の上昇に対応して順次に発光する。スイッチング回路30_1、30_2は、初期にターンオン状態を維持するため、発光ダイオードLED21、LED22の発光に対応する選択的な電流経路を提供することができる。すなわち、発光ダイオードLED21が発光すると、電流経路は、ターンオンされたスイッチング回路30_1によって提供され得、発光ダイオードLED22が発光すると、電流経路は、ターンオンされたスイッチング回路30_2によって提供され得る。発光ダイオードLED22がターンオンされる時点の整流電圧に対応して、電流センシング抵抗Rsに形成される電流センシング電圧が基準電圧VREF1より高くなる。そのため、スイッチング回路30_1はターンオフされる。
The
その後、整流電圧が上昇すると、照明灯12と直列に連結された補助部16は、照明灯12の発光に使用され、残った余剰電圧を受ける。
Thereafter, when the rectified voltage rises, the
余剰電圧が補助部16の発光ダイオードLEDBが発光可能なレベル以上上昇すると、発光ダイオードLEDBは発光し、電流経路は、発光ダイオードLEDBと電流センシング抵抗Rsとを含んで形成される。
When the surplus voltage rises above a level at which the light emitting diode LEDB of the
この時、照明灯12に含まれた発光ダイオードLED21、LED22は発光状態を維持し、補助部16の発光ダイオードLEDBがターンオンされる時点の整流電圧に対応して、電流センシング抵抗Rsに形成される電流センシング電圧が基準電圧VREF2より高くなる。そのため、スイッチング回路30_2はターンオフされる。
At this time, the light emitting diodes LED21 and LED22 included in the
その後、整流電圧が下降すると、補助部16の発光ダイオードLEDBのターンオフ、照明灯12の発光ダイオードLED21、LED22のターンオフが順次に行われ、それに対応して、電流経路もシフトされる。
Thereafter, when the rectified voltage decreases, the light-emitting diode LEDB of the
図5の実施形態も、電圧環境が変更されて整流電圧のピーク値が変化しても、照明灯12の発光に影響を及ぼさない。
In the embodiment of FIG. 5, even if the voltage environment is changed and the peak value of the rectified voltage is changed, the light emission of the
このために、電圧環境の変更に応じて発光状態が変化する補助部16は、図1〜図4で説明された実施形態のように、照明に影響を及ぼさないように発光がブラインドされるか、またはバルブ型ケースのように内部で発光が行われるように構成される。
For this reason, the
したがって、図5の実施形態も、余剰電圧による発光状態の変化を排除する構成を有する。 Therefore, the embodiment of FIG. 5 also has a configuration that eliminates the change in the light emission state due to the surplus voltage.
そのため、図5の実施形態も、図1〜図4で説明された実施形態のように、整流電圧のピーク値を含む不安定な電圧領域、すなわち、余剰電圧に対応する発光がブラインドされることにより、不安定な電圧領域に対応する安定した照明が保障可能になる。
また、図5の実施形態も、補助部が、発光ダイオードのように抵抗成分の低い能動素子または受動素子によって実現されることにより、過度の電流消耗および発熱が回避され得、安定した照明が保障可能になる。
Therefore, in the embodiment of FIG. 5 as well, the light emission corresponding to the unstable voltage region including the peak value of the rectified voltage, that is, the surplus voltage is blinded as in the embodiment described in FIGS. This makes it possible to guarantee stable illumination corresponding to an unstable voltage region.
Also, in the embodiment of FIG. 5, the auxiliary portion is realized by an active element or passive element having a low resistance component such as a light emitting diode, so that excessive current consumption and heat generation can be avoided, and stable illumination is ensured. It becomes possible.
10:整流回路
12:照明灯
14:電流制御部
16:補助部
30_1、30_2:スイッチング回路
32:基準電圧供給部
50:比較器
52:NMOSトランジスタ
100:キャップ
102:ベース
104:接続部
110:照明基板
112:基板
114:配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Rectifier circuit 12: Illuminating lamp 14: Current control part 16: Auxiliary part 30_1, 30_2: Switching circuit 32: Reference voltage supply part 50: Comparator 52: NMOS transistor 100: Cap 102: Base 104: Connection part 110: Illumination Substrate 112: Substrate 114: Wiring
Claims (11)
前記照明灯と直列に連結され、前記照明灯の発光に使用され、残った余剰電圧を受ける補助部と、
少なくとも前記照明灯の発光のための電流経路を提供する電流制御回路とを含むことを特徴とする、発光ダイオード照明装置。 An illuminating lamp including one or more first light emitting diodes and emitting light by a rectified voltage;
An auxiliary unit connected in series with the illuminating lamp, used for light emission of the illuminating lamp, and receiving a surplus voltage remaining;
And a current control circuit for providing a current path for light emission of the illuminating lamp.
複数の前記第1発光ダイオードの順次的な発光に対応する前記電流経路を提供する2つ以上のスイッチング回路と、前記2つ以上のスイッチング回路に互いに異なるレベルの基準電圧を提供する基準電圧供給部とを含む電流制御部と、
2つ以上の前記スイッチング回路に共通に連結され、前記電流経路を形成する電流センシング抵抗とを含み、
2つ以上のスイッチング回路は、前記電流センシング抵抗に形成される電流センシング電圧と、前記基準電圧とを比較し、前記電流経路を形成するためのスイッチングを行うことを特徴とする、請求項8に記載の発光ダイオード照明装置。 The current control circuit is
Two or more switching circuits that provide the current paths corresponding to sequential light emission of the plurality of first light emitting diodes, and a reference voltage supply unit that provides reference voltages of different levels to the two or more switching circuits A current control unit including:
A current sensing resistor connected in common to two or more of the switching circuits and forming the current path;
The two or more switching circuits compare the current sensing voltage formed in the current sensing resistor with the reference voltage, and perform switching to form the current path. The light-emitting diode illuminating device described.
前記整流電圧のレベルの変化に対応して前記照明灯と前記補助部に選択的に前記電流経路を提供する2つ以上のスイッチング回路と、前記2つ以上のスイッチング回路に互いに異なるレベルの基準電圧を提供する基準電圧供給部とを含む電流制御部と、
2つ以上の前記スイッチング回路に共通に連結され、前記電流経路を形成する電流センシング抵抗とを含み、
2つ以上のスイッチング回路は、前記電流センシング抵抗に形成される電流センシング電圧と、前記基準電圧とを比較し、前記電流経路を形成するためのスイッチングを行うことを特徴とする、請求項10に記載の発光ダイオード照明装置。 The current control circuit is
Two or more switching circuits that selectively provide the current path to the illuminating lamp and the auxiliary unit in response to a change in the level of the rectified voltage, and the two or more switching circuits having different reference voltages A current control unit including a reference voltage supply unit that provides
A current sensing resistor connected in common to two or more of the switching circuits and forming the current path;
The two or more switching circuits compare the current sensing voltage formed in the current sensing resistor with the reference voltage, and perform switching to form the current path. The light-emitting diode illuminating device described.
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