JP2015185378A - Illumination system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、照明システムに関する。 Embodiments described herein relate generally to a lighting system.
照明装置と、照明装置に電力を供給する制御装置と、を含む照明システムがある。例えば、照明装置の1つとして、約12Vの電圧で点灯する低電圧ハロゲンランプがある。低電圧ハロゲンランプは、電子トランスと呼ばれる制御装置に接続される。電子トランスは、AC100Vの商用電源をAC12Vに変換して低電圧ハロゲンランプに供給する。 There is an illumination system that includes an illumination device and a control device that supplies electric power to the illumination device. For example, there is a low voltage halogen lamp that is lit at a voltage of about 12V as one of the lighting devices. The low voltage halogen lamp is connected to a control device called an electronic transformer. The electronic transformer converts AC100V commercial power to AC12V and supplies it to the low voltage halogen lamp.
照明装置では、例えば、消費電力の低減を目的として、低電圧ハロゲンランプをLEDなどの発光素子を用いたランプに置き換える動きがある。発光素子を用いた照明装置を電子トランスに接続すると、電子トランスの動作が不安定になり、例えば、チラツキや異音が発生する場合がある。このため、照明装置の置き換えに合わせて、電子トランスを発光素子に対応した制御装置に置き換えることが検討されている。 In the lighting device, for example, there is a movement to replace a low-voltage halogen lamp with a lamp using a light emitting element such as an LED for the purpose of reducing power consumption. When a lighting device using a light emitting element is connected to an electronic transformer, the operation of the electronic transformer becomes unstable, and for example, flickering or abnormal noise may occur. For this reason, it is considered to replace the electronic transformer with a control device corresponding to the light emitting element in accordance with the replacement of the lighting device.
こうした照明システムにおいて、複数の照明装置を制御装置に接続することが望まれている。しかしながら、複数の照明装置を制御装置に直列に接続すると、各照明装置のいずれかが開放故障した際に、全ての照明装置が消灯してしまう。また、複数の照明装置を制御装置に並列に接続すると、故障時の消灯を抑制できる反面、各照明装置に流れる電流の制御が難しくなる。例えば、各照明装置で明るさにバラツキが生じてしまう。 In such a lighting system, it is desired to connect a plurality of lighting devices to a control device. However, when a plurality of lighting devices are connected in series to the control device, all of the lighting devices are turned off when one of the lighting devices fails to open. In addition, when a plurality of lighting devices are connected in parallel to the control device, it is possible to suppress turning off at the time of failure, but it is difficult to control the current flowing through each lighting device. For example, the brightness varies among the lighting devices.
このため、照明システムでは、複数の照明装置を制御装置に接続した場合にも、故障時の全ての照明装置の消灯を抑制し、かつ、各照明装置の明るさのバラツキを抑制することが望まれる。 For this reason, in a lighting system, even when a plurality of lighting devices are connected to a control device, it is desirable to suppress turning off of all lighting devices at the time of failure and to suppress variation in brightness of each lighting device. It is.
本発明の実施形態は、複数の照明装置を制御装置に接続した場合にも、故障時の全ての照明装置の消灯を抑制し、かつ、各照明装置の明るさのバラツキを抑制できる照明システムを提供する。 The embodiment of the present invention provides an illumination system that can suppress the turn-off of all the illumination devices at the time of failure and suppress the variation in the brightness of each illumination device even when a plurality of illumination devices are connected to the control device. provide.
本発明の実施形態によれば、制御装置と、複数の照明装置と、を備えた照明システムが提供される。前記制御装置は、交流電力を直流電力に変換し、前記直流電力を出力する。前記複数の照明装置は、前記制御装置に対して直列に接続される。前記複数の照明装置のそれぞれは、発光素子と、前記発光素子に並列に接続された抵抗素子と、を含む。 According to the embodiment of the present invention, an illumination system including a control device and a plurality of illumination devices is provided. The control device converts AC power into DC power and outputs the DC power. The plurality of lighting devices are connected in series to the control device. Each of the plurality of lighting devices includes a light emitting element and a resistance element connected in parallel to the light emitting element.
複数の照明装置を制御装置に接続した場合にも、故障時の全ての照明装置の消灯を抑制し、かつ、各照明装置の明るさのバラツキを抑制できる照明システムを提供することができる。 Even when a plurality of lighting devices are connected to the control device, it is possible to provide a lighting system that can suppress the turn-off of all the lighting devices at the time of failure and can suppress variations in brightness of each lighting device.
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Each embodiment will be described below with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between the parts, and the like are not necessarily the same as actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be represented differently depending on the drawings.
Note that, in the present specification and each drawing, the same elements as those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る照明システムを模式的に表すブロック図である。
図1に表したように、照明システム10は、複数の照明装置12と、制御装置14と、を備える。制御装置14は、各照明装置12のそれぞれと電気的に接続される。この例では、各照明装置12のそれぞれが、制御装置14に対して直列に接続される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating an illumination system according to the first embodiment.
As illustrated in FIG. 1, the
また、制御装置14は、交流電源4と電気的に接続される。交流電源4は、例えば、100V(実効値)の交流電力を制御装置14に供給する。交流電源4は、例えば、商用電源や自家発電機などである。制御装置14は、交流電源4から供給された交流電力を直流電力に変換する。制御装置14は、交流電力を各照明装置12に対応した直流電力に変換する。そして、制御装置14は、変換後の直流電力を各照明装置12に出力する。各照明装置12は、制御装置14からの直流電力の供給に応じて点灯する。
The
照明装置12は、発光素子20と、抵抗素子22と、を含む。発光素子20には、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)が用いられる。照明装置12は、例えば、LEDランプである。発光素子20は、LEDに限ることなく、例えば、有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode:OLED)やレーザダイオード(Laser Diode)などでもよい。
The
抵抗素子22は、発光素子20に並列に接続されている。抵抗素子22の抵抗値は、発光素子20の順方向の抵抗値よりも高い。より詳しくは、抵抗素子22の抵抗値は、消灯状態における発光素子20の順方向の抵抗値よりも高い。抵抗素子22の抵抗値は、電圧を印加していない状態における発光素子20の順方向の抵抗値よりも高い。
The
図2は、第1の実施形態に係る照明装置を模式的に表すブロック図である。
図2に表したように、照明システム10は、例えば、ソケット16をさらに含む。ソケット16は、制御装置14と電気的に接続されている。照明装置12は、ソケット16を介して制御装置14と電気的に接続される。従って、この例では、複数の照明装置12のそれぞれに対応した複数のソケット16が、照明システム10に設けられる。照明装置12は、ソケット16を介して制御装置14に着脱可能に接続される。照明装置12は、例えば、配線などを介して制御装置14と直接的に接続してもよい。すなわち、照明装置12と制御装置14との間の電気的な接続は、ソケット16に限らない。ソケット16は、必要に応じて設けられ、省略可能である。
FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating the lighting device according to the first embodiment.
As illustrated in FIG. 2, the
照明装置12は、口金30(接続部)と、発光部32と、を含む。口金30は、制御装置14との電気的な接続に用いられる。照明装置12は、口金30を介して制御装置14と電気的に接続される。口金30は、一対のピン30a、30b(第1、第2の嵌合部)を有する。一対のピン30a、30bの長さや直径等のサイズは、実質的に同じである。
The
口金30は、ソケット16に着脱可能に保持される。ソケット16は、一対の穴16a、16b(第1、第2の被嵌合部)を有している。各穴16a、16bの形状は、各ピン30a、30bの形状に対応している。各ピン30a、30bは、各穴16a、16bに差し込まれる。これにより、照明装置12が、制御装置14と電気的に接続される。
The
各ピン30a、30bは、穴16a、16bに対して可逆的に接続可能である。すなわち、ピン30aは、穴16a、16bの一方に接続可能であり、ピン30bは、ピン30aが接続された状態において、穴16a、16bの他方に接続可能である。このように、照明装置12は、口金30によってソケット16に機械的に保持されるとともに、口金30によってソケット16と電気的に接続される。
Each
なお、第1、第2の嵌合部や第1、第2の被嵌合部は、上述の例に限らない。但し、第1、第2の嵌合部は、第1、第2の被嵌合部に対して可逆的に接続可能な形状にする。これにより、例えば、照明装置12をソケット16に取り付けやすくすることができる。第1、第2の被嵌合部は、例えば、凹部でもよい。
In addition, the 1st, 2nd fitting part and the 1st, 2nd to-be-fitted part are not restricted to the above-mentioned example. However, the first and second fitting portions have shapes that can be reversibly connected to the first and second fitted portions. Thereby, for example, the
発光部32は、発光素子20を含む。発光部32は、口金30を介して入力された直流電力により、発光素子20を発光させる。発光部32には、例えば、複数の発光素子20が設けられる。この例では、8つの発光素子20が設けられている。この例では、4つの発光素子20が直列に接続されている。そして、直列に接続された4つの発光素子20同士が並列に接続されている。各発光素子20の接続は、任意でよい。例えば、各発光素子20のそれぞれを直列に接続してもよいし、各発光素子20のそれぞれを並列に接続してもよい。また、各発光素子20の数は、任意でよい。発光素子20は、例えば、1つでもよい。
The
発光部32は、第1端子32aと第2端子32bとを有する。例えば、直列に接続された4つの発光素子20のうちの最初の発光素子20のアノードが、第1端子32aと電気的に接続され、最後の発光素子20のカソードが、第2端子32bと電気的に接続される。これにより、第1端子32aから第2端子32bに向かう一方の方向に電流が流れた際に、各発光素子20が点灯する。なお、第1端子32a及び第2端子32bは、直列または並列に接続された各発光素子20に電流を流すことができる任意の電気的な接続点でよい。例えば、直列に接続された4つの発光素子20のうちの最初の発光素子20のアノードを第1端子32aとし、最後の発光素子20のカソードを第2端子32bとしてもよい。
The
抵抗素子22は、発光部32に並列に接続される。すなわち、抵抗素子22は、複数の発光素子20のそれぞれに並列に接続される。この場合、抵抗素子22の抵抗値は、複数の発光素子20の順方向の合成抵抗値よりも高い。
The
照明装置12は、整流器24をさらに含む。整流器24は、口金30と発光部32との間に電気的に接続されている。整流器24は、発光部32に流れる電流を第1端子32aから第2端子32bに向かう一方の方向に整流する。すなわち、整流器24は、発光部32に流れる電流を各発光素子20の順方向に整流する。整流器24は、各発光素子20に流れる電流を各発光素子20の点灯する一方の方向に整流する。これにより、各ピン30a、30bを各穴16a、16bに対して可逆的に接続可能とした場合にも、各発光素子20に逆方向に電圧が印加されてしまうことを抑制することができる。例えば、各発光素子20の故障を抑制できる。なお、整流器24は、必要に応じて設けられ、省略可能である。
The
整流器24は、例えば、4つのダイオード24d(整流素子)を含むブリッジ回路である。整流器24は、例えば、4つのダイオード24dをワンパッケージに納めたものを用いてもよいし、4つのダイオード24dを組み合わせてもよい。なお、整流器24は、4つのダイオード24dを用いたブリッジ回路に限ることなく、各発光素子20に流れる電流を整流できる任意の回路でよい。
The
第1端子32aは、各ピン30a、30bの一方と少なくとも電気的に接続される。第2端子32bは、各ピン30a、30bの他方と少なくとも電気的に接続される。この例では、第1端子32a、32bのそれぞれが、整流器24を介して、各ピン30a、30bのそれぞれと電気的に接続される。整流器24を省略した場合には、例えば、第1端子32aが、ピン30aと電気的に接続され、第2端子32bが、ピン30bと電気的に接続される。
The
照明装置12は、チョッパ回路などの電源回路(電力変換回路)を含まない。このため、照明装置12では、制御装置14から供給された直流電力が、直接的に発光部32に入力される。換言すれば、配線などによるロス分を除いて、制御装置14から出力された直流電力の電圧と実質的に同じ電圧が、第1端子32aと第2端子32bとの間に印加される。
The
図3(a)〜図3(c)は、第1の実施形態に係る照明装置を表す模式図である。
図3(a)は、照明装置12の外観を模式的に表す斜視図である。図3(b)は、照明装置12の外観を模式的に表す側面図である。図3(c)は、照明装置12の一部を拡大して表す模式的断面図である。
図3(a)〜図3(c)に表したように、照明装置12は、ケース34と、基板35と、を含む。図3(c)は、ケース34の断面を模式的に表している。ケース34は、例えば、お椀形である。ケース34は、例えば、回転放物面状の内面34aと、開口34bと、を有する。開口34bは、換言すれば、内面34aの開放端である。口金30は、例えば、ケース34の開口34bと反対側の外面に設けられる。
Fig.3 (a)-FIG.3 (c) are the schematic diagrams showing the illuminating device which concerns on 1st Embodiment.
FIG. 3A is a perspective view schematically showing the appearance of the
As illustrated in FIG. 3A to FIG. 3C, the
各発光素子20は、基板35に設けられる。基板35は、図示を省略した配線パターンを有している。各発光素子20は、配線パターンと接触するように配置されることで、基板35上に実装されている。
Each
基板35は、ケース34の内部に設けられる。基板35は、例えば、円板状である。基板35は、表面35aと、表面35aと反対側の裏面35bと、を有する。基板35は、例えば、表面35aを開口34b側に向けてケース34の内部に取り付けられる。各発光素子20は、表面35aの上に設けられる。各発光素子20は、例えば、表面35a上に環状に並べて配置される。各発光素子20の配置は、任意でよい。
The
整流器24は、基板35の裏面35bに設けられている。基板35は、いわゆる両面実装基板である。これにより、整流器24が外側から見えてしまうことを抑制することができる。例えば、照明装置12の意匠性を高めることができる。
The
ケース34には、カバー36と、レンズ38と、がさらに設けられている。カバー36は、ケース34の開口34bを塞ぐ。カバー36は、例えば、板状である。この例では、カバー36が、円板状である。カバー36は、各発光素子20から放出される光(以下、発光光と称す)に対して光透過性を有する。カバー36は、例えば、透明である。カバー36には、例えば、プラスチックやガラスなどが用いられる。
The
レンズ38は、各発光素子20のそれぞれに対応して複数設けられる。すなわち、この例では、8個のレンズ38が設けられる。各レンズ38は、各発光素子20の発光光に対して光透過性を有する。各レンズ38は、例えば、透明である。各レンズ38には、例えば、プラスチックやガラスなどが用いられる。各レンズ38は、例えば、基板35とカバー36との間に設けられる。各レンズ38は、例えば、カバー36と一体に形成してもよい。
A plurality of
各レンズ38は、発光素子20と対向する第1端部38aと、第1端部38aと反対側の第2端部38bと、を有する。各レンズ38のそれぞれは、各発光素子20のそれぞれと対向して配置される。レンズ38の第1端部38aには、発光素子20からの発光光が入射する。レンズ38は、例えば、第1端部38aから入射した発光光を、第2端部38bから出射させることにより、発光光の配光角を制御する。レンズ38は、例えば、発光光を集光する。レンズ38は、例えば、発光光の配光角を所定値以下にする。レンズ38は、例えば、発光光を発散させるレンズでもよい。
Each
各レンズ38の第1端部38aには、発光素子20を覆う凹部38cが設けられている。これにより、例えば、レンズ38への発光光の入射効率を高めることができる。第1端部38aは、より詳しくは、凹部38cの内底面において発光素子20と対向する。なお、カバー36及び各レンズ38は、必要に応じて設けられ、省略可能である。
The
ケース34は、例えば、MR16型である。口金30は、例えば、GU5.3型である。すなわち、照明装置12は、いわゆる低電圧ハロゲンランプ型のLEDランプである。ケース34は、例えば、AR111型でもよい。口金30は、例えば、G53型でもよい。ケース34の形状及び口金30の形状は、例えば、低電圧ハロゲンランプ型の規格に準拠した任意の形状でよい。
The
図4は、第1の実施形態に係る制御装置の一例を模式的に表すブロック図である。
図4に表したように、制御装置14は、変換部14aと、制御部14bと、を含む。変換部14aは、交流電源4の交流電力を、照明装置12に応じた直流電力に変換する。制御部14bは、変換部14aによる電力の変換を制御する。制御部14bは、直流電力の電流及び電圧の少なくとも一方を検出する。すなわち、制御部14bは、変換部14aの出力電流及び出力電圧の少なくとも一方を検出する。制御部14bは、出力電流及び出力電圧の少なくとも一方を基に、変換部14aの変換を制御する。すなわち、制御部14bは、変換部14aの出力を基に、変換部14aをフィードバック制御する。
FIG. 4 is a block diagram schematically illustrating an example of the control device according to the first embodiment.
As illustrated in FIG. 4, the
変換部14aは、例えば、整流器50と、平滑コンデンサ51と、トランス52と、スイッチング素子53と、ダイオード54と、出力コンデンサ55と、抵抗素子56と、を含む。
The
整流器50は、交流電源4と電気的に接続される。整流器50は、交流電源4の交流電力を脈流電力に変換する。整流器50は、例えば、ダイオードブリッジである。整流器50は、例えば、交流電源4の交流電力を全派整流する。整流器50は、半波整流器などでもよい。平滑コンデンサ51は、整流器50から出力される脈流電力を平滑化し、脈流電力を直流電力に変換する。
The
トランス52は、一次巻き線52aと、二次巻き線52bと、を有する。スイッチング素子53は、一対の主電極53a、53bと、制御電極53cと、を有する。スイッチング素子53には、例えば、パワーMOSFETなどが用いられる。
The
トランス52の一次巻き線52aの一端は、平滑コンデンサ51の高電位側の端子と電気的に接続される。一次巻き線52aの他端は、スイッチング素子53の主電極53aと電気的に接続される。スイッチング素子53の主電極53bは、平滑コンデンサ51の低電位側の端子と電気的に接続される。スイッチング素子53の制御電極53cは、制御部14bと電気的に接続される。制御部14bは、スイッチング素子53のスイッチングを制御する。これにより、制御部14bは、変換部14aによる電力の変換を制御する。
One end of the primary winding 52 a of the
トランス52の二次巻き線52bの一端は、ダイオード54のアノードと電気的に接続される。ダイオード54のカソードは、ソケット16の穴16aに設けられた電極と電気的に接続される。すなわち、ダイオード54のカソードは、口金30のピン30aと電気的に接続される。二次巻き線52bの他端は、ソケット16の穴16bに設けられた電極と電気的に接続される。すなわち、二次巻き線52bの他端は、口金30のピン30bと電気的に接続される。出力コンデンサ55は、ダイオード54に対して並列に接続される。出力コンデンサ55は、二次巻き線52bから出力される電力を平滑化し、直流電力に変換する。
One end of the secondary winding 52 b of the
抵抗素子56は、出力コンデンサ55の低電位側の端子に接続されている。抵抗素子56は、例えば、出力コンデンサ55の低電位側の端子とソケット16との間に設けられる。制御部14bは、抵抗素子56の一端に接続されている。制御部14bは、抵抗素子56の電圧を基に、各照明装置12に供給される直流電力の電流値を検出する。
The
制御部14bは、スイッチング素子53のスイッチングにより、交流電源4の交流電力を各照明装置12に対応した直流電力に変換する。また、制御部14bは、検出した電流値を基に、各照明装置12に流れる電流が実質的に一定となるように、スイッチング素子53のスイッチングをフィードバック制御する。これにより、各照明装置12の明るさのバラツキを抑制することができる。すなわち、この例において、制御装置14は、いわゆる定電流回路である。
The
上述のように定電流制御を行う場合、直列に接続する照明装置12の数によって、変換部14aの出力電圧が変化する。直列に接続する照明装置12の数が増える程、変換部14aの出力電圧が高くなる。このため、制御部14bは、検出した電流値やスイッチング素子53のスイッチング周波数などを基に、出力する直流電力の電圧値を判定し、直流電力の電圧値が120V以上になった場合に、直流電力の出力を停止させる。制御部14bは、例えば、直流電力の電圧値が120V以上になった場合に、スイッチング素子53のスイッチングを停止させる。
When performing constant current control as described above, the output voltage of the
制御部14bは、例えば、各照明装置12の1台当たりの電圧を約12V程度にする。この場合、制御部14bは、10台以上の照明装置12が直列に接続された際に、直流電力の出力を停止させる。
For example, the
この例において、変換部14aは、いわゆる絶縁型フライバック方式のDC−DCコンバータである。変換部14aの構成は、上記に限ることなく、交流電力を直流電力に変換可能な任意の構成でよい。直流電力の電流値は、上記に限ることなく、例えば、トランス52の一次側から検出してもよい。
In this example, the
このように、制御装置14は、本実施形態のような照明装置に適するように設計されたものであり、電子トランスを含まない。照明装置12は、口金30をソケット16に嵌合させることで、電子トランスを含まず、直流電力を出力する制御装置14に、電気的に接続される光源として主として設計されたものである。制御装置14は、例えば、ピン30bを共通電位(例えば接地電位)に設定し、ピン30aを共通電位よりも高い電位に設定する。これにより、各発光素子20に順方向電圧が印加され、各発光素子20が点灯する。
As described above, the
照明の分野では、低電圧ハロゲンランプなどを、LEDなどの発光素子を用いた照明装置に置き換える動きがある。低電圧ハロゲンランプに用いられる電子トランスには、ある程度の電流を流さないと動作が安定しないという特性がある。LEDなどの発光素子を用いた照明装置は、低電圧ハロゲンランプに比べて消費電力が小さい。また、本実施形態のような照明装置は、電源回路などを含んでいない。このため、照明装置では、必要な電流を流すことができず、電子トランスの動作が不安定になってしまう場合がある。例えば、電子トランスの出力が間欠的になり、チラツキや異音が発生する。このため、低電圧ハロゲンランプを照明装置に置き換える場合、低電圧ハロゲンランプ用の電子トランスも照明装置用の制御装置に置き換える必要がある。 In the field of lighting, there is a movement to replace low-voltage halogen lamps and the like with lighting devices using light emitting elements such as LEDs. An electronic transformer used for a low-voltage halogen lamp has a characteristic that its operation is not stable unless a certain amount of current flows. An illumination device using a light emitting element such as an LED consumes less power than a low-voltage halogen lamp. Moreover, the illumination device as in the present embodiment does not include a power supply circuit or the like. For this reason, in the lighting device, a necessary current cannot be passed, and the operation of the electronic transformer may become unstable. For example, the output of the electronic transformer becomes intermittent, and flicker and noise occur. For this reason, when the low voltage halogen lamp is replaced with a lighting device, it is necessary to replace the electronic transformer for the low voltage halogen lamp with a control device for the lighting device.
こうした照明システムにおいて、複数の照明装置を直列に接続する場合がある。複数の照明装置を直列に接続した場合には、定電流制御を行うことで、各照明装置の明るさのバラツキを抑制できる。一方、各照明装置のいずれかの発光素子が開放故障した場合には、全ての照明装置が消灯してしまう。 In such a lighting system, a plurality of lighting devices may be connected in series. When a plurality of lighting devices are connected in series, variation in brightness of each lighting device can be suppressed by performing constant current control. On the other hand, when one of the light emitting elements of each lighting device has an open failure, all the lighting devices are turned off.
これに対して、本実施形態に係る照明システム10では、各照明装置12のそれぞれにおいて、発光素子20に抵抗素子22を並列に接続する。これにより、発光素子20が開放故障した場合でも、抵抗素子22に電流が流れるようになり、全ての照明装置12が消灯してしまうことを抑制することができる。従って、本実施形態に係る照明システム10では、複数の照明装置12を制御装置14に直列に接続した場合にも、故障時の全ての照明装置12の消灯を抑制し、かつ、各照明装置12の明るさのバラツキを抑制することができる。
On the other hand, in the
照明システム10では、抵抗素子22の抵抗値を、発光素子20の順方向の抵抗値よりも高くする。これにより、例えば、通常時において発光素子20に適切に電流を流すことができる。例えば、発光素子20の異常加熱などを抑制できる。
In the
照明システム10では、直流電力の電圧値が120V以上になった場合に、制御装置14の制御部14bが、直流電力の出力を停止させる。すなわち、照明システム10では、直流電力の電圧値が、IEC60598−1で定義される特別低電圧を超えないようにする。これにより、例えば、照明装置12の交換などで感電が生じた場合にも、人体への電圧の影響を抑制することができる。
In the
図5(a)及び図5(b)は、第1の実施形態に係る別の照明装置の一部を表す模式図である。
図5(a)は、照明装置12の一部を模式的に表す断面図であり、図5(b)は、基板35を模式的に表す平面図である。
図5(a)及び図5(b)に表したように、この例では、整流器24の各ダイオード24dが、各発光素子20と同じ基板35の表面35aの上に設けられている。
FIG. 5A and FIG. 5B are schematic views showing a part of another illumination device according to the first embodiment.
FIG. 5A is a cross-sectional view schematically showing a part of the
As shown in FIG. 5A and FIG. 5B, in this example, each
各ダイオード24dは、表面35aに対して垂直な方向において、各レンズ38の第1端部38aと対向しない位置に配置される。これにより、例えば消灯状態などにおいて、各ダイオード24dを見え難くすることができる。これにより、例えば、照明装置12の意匠性を高めることができる。
Each
各レンズ38は、光軸OAを有する。光軸OAは、例えば、第1端部38aから第2端部38bに向かう方向である。この例において、光軸OAは、表面35aに対して垂直な方向と実質的に同じである。各レンズ38において、第2端部38bの幅は、第1端部38aの幅よりも広い。ここで、「幅」とは、光軸OAに対して垂直な方向の長さである。換言すれば、表面35aに対して平行な方向の長さである。レンズ38の幅は、例えば、第1端部38aから第2端部38bに向かう方向において増加する。すなわち、レンズ38の幅は、発光光の照射される方向に向かって増加する。
Each
各ダイオード24dは、表面35aに対して垂直な方向において、レンズ38の第1端部38aと重ならず、かつ、少なくとも一部が第2端部38bと重なる位置に配置される。すなわち、表面35aに対して垂直な方向において、ダイオード24dの少なくとも一部が、レンズ38に覆われる。これにより、各ダイオード24dを外側からより見え難くすることができる。このように、整流器24の位置は、基板35の裏面35b側に限ることなく、各レンズ38の第1端部38aと対向しない任意の位置でよい。
Each
図6は、第1の実施形態に係る別の照明装置を模式的に表すブロック図である。
図6に表したように、この例では、照明装置12が、電流制限素子26を含む。電流制限素子26は、各発光素子20に流れる電流を制限する。換言すれば、電流制限素子26は、各発光素子20に過電流が流れることを抑制する。これにより、例えば、各発光素子20を過電流などから保護することができる。
FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating another illumination device according to the first embodiment.
As illustrated in FIG. 6, in this example, the
電流制限素子26は、例えば、発光部32に直列に接続され、各発光素子20に電流の流れる経路を開放する。電流制限素子26は、例えば、電流ヒューズである。電流制限素子26は、これに限ることなく、例えば、スイッチング素子を用いた回路などでもよい。
The current limiting
抵抗素子22は、電流制限素子26及び発光部32に対して並列に接続される。これにより、例えば、1つの照明装置12において、各発光素子20に電流の流れる経路を電流制限素子26が開放させた後にも、直列に接続された他の照明装置12に、抵抗素子22を介して電流が流れる。これにより、電流制限素子26が動作した後にも、全ての照明装置12が消灯してしまうことを抑制することができる。例えば、電流ヒューズである電流制限素子26が溶断した後にも、全ての照明装置12が消灯してしまうことを抑制することができる。
The
(第2の実施形態)
図7は、第2の実施形態に係る照明システムを模式的に表すブロック図である。
図7に表したように、照明システム100は、複数の照明装置112と、制御装置114と、を備える。照明システム100では、複数の照明装置112が、制御装置114に対して並列に接続されている。なお、本実施形態において、上記第1の実施形態と機能・構成上実質的に同じものについては、同符号を付し、詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a block diagram schematically illustrating an illumination system according to the second embodiment.
As illustrated in FIG. 7, the
照明システム100では、各照明装置112のそれぞれが、発光素子20と、電流制御回路120と、を含む。電流制御回路120は、発光素子20に流れる電流を制御する。電流制御回路120は、例えば、発光素子20に流れる電流を実質的に一定にする。
In the
図8は、第2の実施形態に係る照明装置を模式的に表すブロック図である。
図8に表したように、電流制御回路120は、例えば、トランジスタ121と、抵抗素子122〜124と、を含む。この例において、トランジスタ121は、NPNトランジスタである。トランジスタ121は、これに限ることなく、例えば、FETなどでもよい。
FIG. 8 is a block diagram schematically illustrating a lighting device according to the second embodiment.
As illustrated in FIG. 8, the
抵抗素子122、123は、整流器24の出力端子の間に直列に接続されている。トランジスタ121のベースは、抵抗素子122、123の間に接続されている。トランジスタ121のコレクタは、発光部32の第2端子32bに接続されている。トランジスタ121のエミッタは、抵抗素子124の一端に接続されている。抵抗素子124の他端は、整流器24の低電位出力端子に接続されている。
The
これにより、各発光素子20には、トランジスタ121のベース電圧に応じた実質的に一定の電流が流れる。電流制御回路120の構成は、上記に限ることなく、各発光素子20に実質的に一定の電流を流すことができる任意の構成でよい。
Accordingly, a substantially constant current corresponding to the base voltage of the
図9は、第2の実施形態に係る制御装置の一例を模式的に表すブロック図である。
図9に表したように、制御装置114は、上記第1の実施形態と同様に、変換部114aと、制御部114bと、を含む。変換部114aは、上記第1の実施形態の変換部14aの抵抗素子56に代えて、抵抗素子57、58を含む。
FIG. 9 is a block diagram schematically illustrating an example of a control device according to the second embodiment.
As illustrated in FIG. 9, the
抵抗素子57、58は、互いに直列に接続された状態で、出力コンデンサ55に並列に接続されている。制御部114bは、抵抗素子57、58の間に接続されている。これにより、制御部114bには、直流電力の電圧を抵抗素子57、58で分圧した電圧が入力される。制御部114bは、抵抗素子57、58の分圧電圧を基に、各照明装置12に供給される直流電力の電圧値を検出する。
The
制御部114bは、検出した電圧値を基に、各照明装置12に供給される電圧が実質的に一定となるように、スイッチング素子53のスイッチングをフィードバック制御する。すなわち、この例において、制御装置114は、いわゆる定電圧回路である。この際、制御部114bは、直流電力の電圧値を120V以下にする。これにより、上述のように、感電時における人体への電圧の影響などを抑制することができる。
Based on the detected voltage value, the
照明システムにおいて、複数の照明装置を並列に接続する場合がある。複数の照明装置を並列に接続した場合には、各照明装置のいずれかの発光素子が開放故障した場合にも、全ての照明装置が消灯してしまうことを抑制することができる。一方、各照明装置を並列に接続した場合には、各照明装置に流れる電流を制御することが難しくなる。例えば、各照明装置の明るさにバラツキが生じてしまう。 In an illumination system, a plurality of illumination devices may be connected in parallel. When a plurality of lighting devices are connected in parallel, even when any of the light emitting elements of each lighting device has an open failure, it is possible to prevent all the lighting devices from being turned off. On the other hand, when the lighting devices are connected in parallel, it becomes difficult to control the current flowing through the lighting devices. For example, the brightness of each lighting device varies.
これに対して、本実施形態に係る照明システム100では、各照明装置112のそれぞれに、電流制御回路120を設ける。これにより、例えば、各照明装置112の各発光素子20のそれぞれに流れる電流を実質的に一定にすることができる。例えば、各照明装置112の明るさのバラツキを抑制できる。従って、本実施形態に係る照明システム100では、複数の照明装置112を制御装置114に並列に接続した場合にも、故障時の全ての照明装置112の消灯を抑制し、かつ、各照明装置112の明るさのバラツキを抑制することができる。
On the other hand, in the
上記各実施形態では、口金30を有し、口金30を介して外部からの電力供給を受ける照明装置を示している。すなわち、上記各実施形態では、いわゆる照明ランプを照明装置として示している。照明装置は、ランプに限ることなく、例えば、配線を介して外部からの電力供給を受ける照明モジュールでもよい。すなわち、制御装置14、114と電気的に接続するための接続部は、配線でもよい。照明装置を照明モジュールとする場合、照明装置と制御装置14、114との間の電気的な接続は、例えば、端子台を介して行ってもよい。照明システムは、例えば、照明装置(照明モジュール)と、制御装置と、端子台と、を含んでもよい。
In each of the above-described embodiments, a lighting device that has a
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
4…交流電源、 10、100…照明システム、 12、112…照明装置、 14、114…制御装置、 14a、114a…変換部、 14b、114b…制御部、 16…ソケット、 20…発光素子、 22…抵抗素子、 24…整流器、 24d…ダイオード、 26…電流制限素子、 30…口金、 32…発光部、 34…ケース、 35…基板、 36…カバー、 38…レンズ、 50…整流器、 51…平滑コンデンサ、 52…トランス、 53…スイッチング素子、 54…ダイオード、 55…出力コンデンサ、 56〜58…抵抗素子、 120…電流制御回路、 121…トランジスタ、 122〜124…抵抗素子
4 ...
Claims (7)
前記制御装置に対して直列に接続された複数の照明装置と、
を備え、
前記複数の照明装置のそれぞれは、発光素子と、前記発光素子に並列に接続された抵抗素子と、を含む照明システム。 A control device that converts AC power into DC power and outputs the DC power;
A plurality of lighting devices connected in series to the control device;
With
Each of the plurality of lighting devices includes a light emitting element and a resistance element connected in parallel to the light emitting element.
前記交流電力を前記直流電力に変換する変換部と、
前記直流電力の電流及び電圧の少なくとも一方を基に、前記変換部の前記変換を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記直流電力の電圧値が120V以上になった場合に、前記直流電力の出力を停止させる請求項1〜4のいずれか1つに記載の照明システム。 The controller is
A converter for converting the AC power into the DC power;
A control unit that controls the conversion of the conversion unit based on at least one of the current and voltage of the DC power;
Including
The said control part is an illumination system as described in any one of Claims 1-4 which stops the output of the said DC power, when the voltage value of the said DC power becomes 120V or more.
前記制御装置に対して並列に接続された複数の照明装置と、
を備え、
前記複数の照明装置のそれぞれは、発光素子と、前記発光素子に流れる電流を制御する電流制御回路と、を含む照明システム。 A control device that converts AC power into DC power and outputs the DC power;
A plurality of lighting devices connected in parallel to the control device;
With
Each of the plurality of lighting devices includes a light emitting element and a current control circuit that controls a current flowing through the light emitting element.
前記交流電力を前記直流電力に変換する変換部と、
前記直流電力の電流及び電圧の少なくとも一方を基に、前記直流電力の電圧が一定となるように前記変換部の前記変換を制御する制御部と、
を含む請求項6記載の照明システム。 The controller is
A converter for converting the AC power into the DC power;
Based on at least one of the current and voltage of the DC power, a control unit that controls the conversion of the conversion unit so that the voltage of the DC power becomes constant;
The lighting system according to claim 6.
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JP2014060895A JP2015185378A (en) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Illumination system |
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JP2023085163A (en) * | 2021-12-08 | 2023-06-20 | 厦門普為光電科技有限公司 | High luminous efficiency luminaire |
-
2014
- 2014-03-24 JP JP2014060895A patent/JP2015185378A/en active Pending
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