JP2016031850A - Lighting fixture, lamp, and lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明器具、灯具、および点灯装置に関する。 The present invention relates to a lighting fixture, a lamp, and a lighting device.
従来、例えば、特開2001−43728号公報に開示されているように、LED素子の温度に応じた光量変化を抑制する技術が知られている。LED素子はその温度が使用状況に応じて変化し、その温度変化に応じて光量も変化するという特性を有している。具体的には、LED素子の温度が上昇した場合には光量が低下する。例えば、LED素子を点灯させた直後から点灯時間が経過すると、LED素子の温度が上昇して光量が低下する。上記公報に掛かる技術では、LED素子発光の近傍にサーミスタあるいは熱電対を取り付けてLED素子の温度上昇を検知し、LED素子近傍に配置したペルチェ素子を制御することによりLED素子の温度が一定になるようにしている。 Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-43728, a technique for suppressing a change in light amount according to the temperature of an LED element is known. The LED element has a characteristic that its temperature changes according to the use situation, and the amount of light also changes according to the temperature change. Specifically, the amount of light decreases when the temperature of the LED element increases. For example, when the lighting time elapses immediately after the LED element is turned on, the temperature of the LED element rises and the amount of light decreases. In the technology disclosed in the above publication, a thermistor or thermocouple is attached in the vicinity of the LED element light emission to detect the temperature rise of the LED element, and the temperature of the LED element is made constant by controlling the Peltier element arranged in the vicinity of the LED element. I am doing so.
上記従来の光量変化抑制技術では、熱電対などの温度検出手段およびペルチェ素子等の冷却手段をLEDモジュールに搭載する必要がある。ペルチェ素子等を追加的に搭載する場合には、特にLED素子の個数が多ければ多いほど、必要なペルチェ素子の個数が増加するおそれがある。このような冷却手段での外部冷却に頼らない別の方法で光量変化を抑制する新規な制御技術を、本願発明者は見出した。 In the conventional light quantity change suppression technology, it is necessary to mount temperature detection means such as a thermocouple and cooling means such as a Peltier element on the LED module. In the case of additionally mounting Peltier elements or the like, the number of necessary Peltier elements may increase as the number of LED elements increases. The inventor of the present application has found a novel control technique for suppressing a change in the amount of light by another method that does not rely on such external cooling by the cooling means.
また、LED素子の種類が異なると、LED素子を点灯させる点灯装置で行うべき最適な制御の内容も異なることがある。具体的には、例えば耐熱性の異なる複数種類のLED素子では、同じ素子温度であっても、あるLED素子にとっては許容範囲内の温度であり、他のLED素子では故障を招く異常温度であるという場合がある。 In addition, when the type of the LED element is different, the content of the optimal control to be performed by the lighting device for lighting the LED element may be different. Specifically, for example, in a plurality of types of LED elements having different heat resistance, even if the element temperature is the same, the temperature is within an allowable range for a certain LED element, and the other LED element is an abnormal temperature that causes a failure. There is a case.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、温度上昇に伴うLED素子の光量低下を補うことのできる照明器具、灯具、および点灯装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a lighting fixture, a lamp, and a lighting device that can compensate for a decrease in the amount of light of an LED element accompanying a temperature rise.
本発明の他の目的は、複数種類のLED素子に合わせて制御内容を調整することのできる照明器具、灯具、および点灯装置を提供することを目的する。 Another object of the present invention is to provide a luminaire, a lamp, and a lighting device that can adjust the contents of control according to a plurality of types of LED elements.
第1の発明にかかる照明器具は、灯具と、前記灯具を点灯させる点灯装置と、前記灯具と前記点灯装置との間で信号を通信する通信手段と、を備え、前記灯具は、LED素子と、前記LED素子の温度を検知する温度検知手段と、を備え、前記信号は、前記温度検知手段で検知した前記LED素子の温度情報を含み、前記点灯装置は、前記LED素子と接続するコンバータ回路と、前記LED素子に供給する直流電流の値が目標電流値に一致するように前記コンバータ回路を制御する制御手段と、前記通信手段を介して受信した前記信号に含まれる前記温度情報に基づいて前記LED素子の温度が高いほど前記目標電流値を大きく設定する設定手段と、を備える。 A lighting fixture according to a first invention includes a lamp, a lighting device that lights the lamp, and a communication unit that communicates a signal between the lamp and the lighting device, and the lamp includes an LED element, A temperature detection means for detecting the temperature of the LED element, and the signal includes temperature information of the LED element detected by the temperature detection means, and the lighting device is a converter circuit connected to the LED element. And a control means for controlling the converter circuit so that a value of a direct current supplied to the LED element coincides with a target current value, and based on the temperature information included in the signal received via the communication means. Setting means for setting the target current value to be larger as the temperature of the LED element is higher.
第2の発明にかかる灯具は、LED素子と、前記LED素子の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段で検知した温度情報を含む無線信号を出力する無線送信手段と、を備える。 A lamp according to a second aspect of the present invention includes an LED element, a temperature detection unit that detects the temperature of the LED element, and a wireless transmission unit that outputs a wireless signal including temperature information detected by the temperature detection unit.
第3の発明にかかる点灯装置は、LED素子に供給する直流電流を生成するためのコンバータ回路と、前記LED素子に供給する直流電流の値が目標電流値に一致するように前記コンバータ回路を制御する制御手段と、無線信号を受信する無線受信手段と、前記無線受信手段を介して受信した前記無線信号から前記LED素子の温度情報を取得し、前記LED素子の温度が高いほど前記目標電流値を大きく設定する設定手段と、を備える。 A lighting device according to a third aspect of the invention controls a converter circuit for generating a direct current to be supplied to an LED element and the converter circuit so that a value of the direct current to be supplied to the LED element matches a target current value. Control means, wireless receiving means for receiving a wireless signal, temperature information of the LED element is obtained from the wireless signal received via the wireless receiving means, and the target current value increases as the temperature of the LED element increases. And setting means for setting a large value.
第4の発明にかかる照明器具は、LED素子を備えた灯具と、前記灯具を点灯させる点灯装置と、前記LED素子を識別する識別手段と、予め定められた前記LED素子の識別情報ごとの保護温度を記憶した記憶手段と、前記識別情報に対応付けられた前記保護温度を前記LED素子の温度情報と比較した結果に基づいて、前記点灯装置に対して保護制御を実施する保護制御手段と、を備える。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a lighting apparatus comprising: a lamp provided with an LED element; a lighting device that lights the lamp; an identification unit that identifies the LED element; and protection for each predetermined identification information of the LED element. Storage means for storing temperature; and protection control means for performing protection control on the lighting device based on a result of comparing the protection temperature associated with the identification information with temperature information of the LED element; Is provided.
第5の発明にかかる灯具は、LED素子と、前記LED素子を識別する識別手段と、前記識別手段で得られた識別情報を含む無線信号を出力する無線送信手段と、を備える。 A lamp according to a fifth aspect of the present invention includes an LED element, identification means for identifying the LED element, and wireless transmission means for outputting a radio signal including identification information obtained by the identification means.
第6の発明にかかる点灯装置は、LED素子に供給する直流電流を生成するためのコンバータ回路と、前記LED素子に供給する直流電流の値が目標電流値に一致するように前記コンバータ回路を制御する制御手段と、無線信号を受信する無線受信手段と、前記無線受信手段を介して取得した前記無線信号から前記LED素子の識別情報を取得し、前記識別情報に対応付けられた前記保護温度を前記LED素子の温度情報と比較した結果に基づいて、前記コンバータ回路に対して保護制御を実施する保護制御手段と、を備える。 A lighting device according to a sixth aspect of the invention controls a converter circuit for generating a direct current supplied to the LED element and the converter circuit so that a value of the direct current supplied to the LED element matches a target current value. Control means, a wireless reception means for receiving a wireless signal, and acquiring identification information of the LED element from the wireless signal acquired via the wireless reception means, and setting the protection temperature associated with the identification information. Protection control means for performing protection control on the converter circuit based on the result of comparison with the temperature information of the LED element.
第1〜3の発明によれば、LED素子の温度情報を点灯装置が取得可能としたので、この温度情報に基づいて目標電流値を調整することができる。LED素子は温度が高いほど光量が低下する傾向があるので、目標電流値の設定により光量の低下を補うことができる。 According to the first to third inventions, since the lighting device can acquire the temperature information of the LED element, the target current value can be adjusted based on the temperature information. Since the LED element has a tendency that the amount of light decreases as the temperature increases, the decrease in the amount of light can be compensated for by setting the target current value.
第4〜6の発明によれば、LED素子の識別情報を取得しこの識別情報ごとに制御内容を変更できるようにしたので、LED素子の種類に応じて点灯装置で行う制御の内容を調整することができる。 According to the fourth to sixth inventions, since the identification information of the LED element is acquired and the control content can be changed for each identification information, the content of the control performed by the lighting device is adjusted according to the type of the LED element. be able to.
実施の形態にかかる装置の構成.
図1は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置1、LED灯具27、および照明器具100を示す回路図である。照明器具100は、LED灯具27と、点灯装置1と、調光器29と、調光信号インターフェイス(I/F)回路4とを備えている。点灯装置1は、昇圧チョッパ回路2、バックコンバータ回路3、および制御装置40を備えている。照明器具100は、LED灯具27と点灯装置1との間で無線信号Txを通信する通信手段を備えている。本実施の形態では、通信手段は、後述するように、無線通信用の送信部62および受信部46で構成されている。なお、送信部62および受信部46で無線通信を行うための通信技術は既に公知であり新規な事項ではないため、その詳細な説明は省略する。
Configuration of an apparatus according to an embodiment.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a
LED灯具27は、複数のLED素子28と、温度検知素子60、温度検知回路61、送信部62、識別情報部63を備える。LED灯具27は、例えば電球形、直管形、シーリングライト形などの様々な形状を取りうる。また、LED灯具27は点灯装置1に対して取り外し可能なものであってもよく、あるいはLED灯具27が点灯装置1から取り外し不可能なものであってもよい。本実施の形態にかかる温度検知素子60は具体的にはサーミスタであり、温度検知素子60からの出力信号は温度検知回路61に入力される。温度検知回路61は、温度検知素子60の出力信号から、LED素子28の温度に対して比例的な値を有する信号を生成し、この信号を送信部62に伝達する。送信部62は、LED灯具27に内蔵され、無線信号Txを出力する。無線信号Txは、温度検知素子60で検知された温度情報を含んでいる。
The
また、照明器具100は、LED素子28を識別する「識別手段」を備えている。本実施の形態では、識別情報部63の識別情報を送信部62が読み取って、この識別情報を無線信号Txに含ませることにより、この「識別手段」が実現されている。識別情報部63は、例えば不揮発性メモリからなり、LED灯具27のメーカおよび定格出力仕様等の情報が予め格納されている。
The
以上説明したように、送信部62が出力する無線信号Txは、温度検知素子60で検知したLED素子28の温度情報と、識別情報部63から読み出されたLED素子28の識別情報とを含んでいる。この無線信号Txは、制御装置40に内蔵された受信部46で受信される。
As described above, the radio signal Tx output from the
なお、図1では説明の便宜上、一例として温度検知回路61と識別情報部63を別のブロックに図示しているが、これは本発明を限定するものではない。公知のマイコンを用いて温度検知回路61および識別情報部63を一体的に構成してもよく、そのマイコンのメモリに識別情報を記憶することで識別情報部63を実現してもよい。
In FIG. 1, for convenience of explanation, the
なお、本実施の形態では直列接続されるLED素子28の個数が5個であり、温度検知素子が1個の場合について説明している。しかしながら、本発明はこれに限定されず、複数のLED素子28を並列接続してもよく、或いは、複数のLED素子28を直並列に接続してもよい。また、LED灯具27のLED素子28の個数も5個に限定されず、任意の個数のLED素子28をLED灯具27に搭載してもよい。
In the present embodiment, the number of
点灯装置1の昇圧チョッパ回路2は、力率改善を行う昇圧コンバータ回路であり、整流回路8と、コンデンサ9と、抵抗31、32が直列接続した分圧回路と、インダクタ(コイル)10と、スイッチング素子Q1と、ダイオード14と、コンデンサ17と、抵抗15、16が直列接続した分圧回路とを備えている。整流回路8は、交流電源7と接続している。コンデンサ9は、整流回路8の出力端子に並列に接続する。抵抗31、32が直列接続した分圧回路は、このコンデンサ9に並列に接続される。インダクタ(コイル)10は、一端が整流回路8の高電位側に接続される。スイッチング素子Q1は、第1端子(本実施の形態ではドレイン)、第2端子(本実施の形態ではソース)および第1、2端子間をスイッチングするための制御端子(本実施の形態ではゲート)を備え、インダクタ10の他端に第1端子が接続されるMOSFETである。ダイオード14は、アノードがスイッチング素子Q1の第1端子とインダクタ10の他端の接続点に接続される。コンデンサ17は、このダイオード14のカソードに正極が接続され整流回路8の低電位側に負極が接続される電解コンデンサからなる。抵抗15、16が直列接続した分圧回路は、このコンデンサ17に並列に接続される。コンデンサ17の両端電圧が抵抗15、16を用いて分圧され制御装置40に入力される。
The step-
バックコンバータ回路3は、スイッチング素子Q2と、ダイオード21と、インダクタ(チョークコイル)22と、コンデンサ23と、検出抵抗24と、抵抗51、52が直列接続した分圧回路を備えている。スイッチング素子Q2とダイオード21からなる直列回路が、昇圧チョッパ回路2のコンデンサ17と並列に接続されている。スイッチング素子Q2は、本実施の形態ではMOSFETであり、第1端子(本実施の形態ではドレイン)、第2端子(本実施の形態ではソース)および第1、2端子間をスイッチングするための制御端子(本実施の形態ではゲート)を備えている。スイッチング素子Q2の第1端子がコンデンサ17の一端(正極)と接続し、ダイオード21のカソードに第2端子が接続される。インダクタ22、コンデンサ23、および検出抵抗24がこの順に接続して直列回路を形成しており、この直列回路がダイオード21に並列に接続している。抵抗51、52が直列接続した分圧回路は、コンデンサ23に対して並列に接続されている。直列接続した複数のLED素子28のアノード端と、コンデンサ23の正極端子とが接続している。直列接続した複数のLED素子28のカソード端と、コンデンサ23の負極端子とが接続している。これによりバックコンバータ回路3からLED素子28に電流が供給され、LED素子28が発光する。
The
検出抵抗24はバックコンバータ回路3に設けられており、LED灯具27に流れる電流(以下単に「LED電流」とも称す)に応じて検出抵抗24に電圧が発生する。この検出抵抗24の検出電圧が制御装置40に入力されることで、LED電流の大きさを検知できる。制御装置40は、検出抵抗24による検出電圧に基づいて、LED電流が一定電流になるようにバックコンバータ回路3のスイッチング素子Q2をオンオフする。
The
デジタル電源用の制御装置40として提供されるマイコンは既に各種のものが公知であるため、それら公知のマイコンを制御装置40に適宜に使用することができる。本実施の形態において一例として図1に示す制御装置40は、内部バスを介して互いに接続された制御回路41、42、記憶部43、A/D変換回路44、処理装置45、および受信部46を備えている。制御回路41、42は、処理装置45からの制御信号に従ってそれぞれPWM信号を出力する。このPWM信号によって、スイッチング素子Q1、Q2それぞれがスイッチングされる。不揮発性メモリなどからなる記憶部43には、処理装置45で実行すべき演算プログラムおよび演算に用いられる各種データが書込/読出可能に記憶されている。処理装置45は、スイッチング素子Q1、Q2のスイッチング制御におけるオン時間などを算出する。制御装置40には、抵抗15、16で分圧された電圧、抵抗31、32で分圧された電圧、抵抗51、52で分圧された電圧、および検出抵抗24で検知したLED電流に応じた電圧がそれぞれ入力される。A/D変換回路44でこれらの電圧値がデジタル値に変換され、このデジタル値を用いて処理装置45により演算処理が行われる。制御装置40には、調光信号I/F回路4を介して調光器29からの調光信号が入力されている。LED電流がこの調光信号に基づいて決定される目標電流に一致するように、制御装置40は定電流フィードバック制御を行っている。定電流フィードバック制御は、検出抵抗24で検知したLED電流に基づいてスイッチング素子Q2のオン幅を調整するものである。
Since various microcomputers provided as the
本実施の形態では、記憶部43が、「目標電流テーブル」および「保護温度テーブル」を記憶している。「目標電流テーブル」は、後述する図2のルーチンで使用されるものであり、LED素子28の識別情報ごとに予めLED温度と目標電流値との関係が定められたものである。つまり、目標電流テーブルは、識別情報ごとに異なる温度電流特性を記憶したものである。一般にLEDの温度が高いほど光量が低下する傾向があるので、目標電流テーブルの値はこれを補正するようにLED温度が高いほど光量が低下しないように目標電流値が大きく定められている。
In the present embodiment, the
図4および図5は、本発明の実施の形態にかかる照明器具100の動作を説明するための図である。図4は、3つの異なる種類のLED素子ごとの、LED温度と光量との関係を模式的に示すグラフである。ここでは3つの異なる種類のLED素子X1、X2、X3を想定している。LED素子X1が最も温度増加に対する光量の低下度合いが大きく、LED素子X3が最も温度増加に対する光量の低下度合いが小さく、LED素子X2はLED素子X1とLED素子X3の中間の特性を有する。高温のときに大幅に光量が低下するLED素子X1と、同じ高温であってもそれほど光量が変わらないLED素子X3とでは、同じ光量を実現するための目標電流の調整値が異なってくる。温度変化に対する光量の低下度合いが小さければ、目標電流値を変化させるべき幅も小さくてよいからである。
4 and 5 are diagrams for explaining the operation of the
図5は、実施の形態にかかる目標電流テーブルの内容を模式的にグラフ化したものである。上記の3種類のLED素子X1、X2、X3それぞれについて、LED温度−目標電流値の特性を異なる傾きに設定している。LED素子X1は高温のときに大幅に光量が低下する。そこで、目標電流テーブルにおけるLED素子X1の特性は、LED温度の上昇に応じた目標電流値の増加幅を大きく設定し、温度変化に対して急な傾きで目標電流値が増加するように定める。これに対し、LED素子X3は高温となってもLED素子X1と比べて光量の低下が少ない。そこで、目標電流テーブルにおけるLED素子X3の特性は、LED温度の上昇に応じた目標電流値の増加幅をLED素子X1よりも小さく設定し、温度変化に対してLED素子X1の特性よりも緩やかな傾きで目標電流値が増加するように定める。目標電流テーブルにおけるLED素子X2の特性は、LED素子X1、X3の中間の傾きに定める。 FIG. 5 is a graph schematically showing the contents of the target current table according to the embodiment. For each of the three types of LED elements X1, X2, and X3, the characteristics of the LED temperature and the target current value are set to different slopes. When the LED element X1 is at a high temperature, the amount of light is greatly reduced. Therefore, the characteristic of the LED element X1 in the target current table is determined so that the target current value increases with a steep inclination with respect to the temperature change by setting a large increase range of the target current value according to the rise of the LED temperature. On the other hand, the LED element X3 is less reduced in light amount than the LED element X1 even at a high temperature. Therefore, the characteristic of the LED element X3 in the target current table is set so that the increase amount of the target current value corresponding to the increase in LED temperature is smaller than that of the LED element X1, and is gentler than the characteristic of the LED element X1 with respect to the temperature change. The target current value is determined to increase with the slope. The characteristic of the LED element X2 in the target current table is determined to be an intermediate slope between the LED elements X1 and X3.
本実施の形態では、好ましい形態として、LED素子28の識別情報ごとに予め定めた適切な調整量を上記の目標電流テーブルから読み出すことで、識別情報に応じて目標電流値の調整量を変更する。つまり、処理装置45は、識別情報がLED素子X1〜X3のいずれかを示しているかで、図5のいずれの特性を使用するかを決定する処理を実行する。これにより、複数種類のLED素子28がそれぞれ有する互いに異なった温度特性に合わせて、目標電流テーブルから適切な温度電流特性を選択することができる。
In the present embodiment, as a preferred embodiment, the adjustment amount of the target current value is changed according to the identification information by reading an appropriate adjustment amount predetermined for each identification information of the
なお、図5では温度に応じて目標電流値が連続的な変化を示すように図示しているが、これは模式図であり本発明を限定するものではなく、目標電流値は温度に応じて連続的に変化しなくともよい。図5の増加傾向に従って、予め定めた複数の温度領域ごとに一定の目標電流値をそれぞれ割りあてた目標電流テーブルを作成してもよい。これにより、現在のLED温度が属する温度領域が変わるごとに、不連続的に目標電流値が増加あるいは減少するようにしてもよい。 In FIG. 5, the target current value is illustrated so as to show a continuous change according to the temperature. However, this is a schematic diagram and does not limit the present invention, and the target current value depends on the temperature. It does not have to change continuously. In accordance with the increasing tendency of FIG. 5, a target current table may be created in which a fixed target current value is assigned to each of a plurality of predetermined temperature regions. Accordingly, the target current value may be increased or decreased discontinuously each time the temperature region to which the current LED temperature belongs changes.
一方、「保護温度テーブル」は、識別情報ごとに予め定められた保護温度を設定したものである。この保護温度テーブルには、LED素子28の識別情報に対応させて、そのLED素子28の保護温度つまり温度の上限値が設定されている。具体的には、LED素子X1〜X3ごとに異なる保護温度Ts1、Ts2、Ts3が設定されている。この保護温度テーブルは、後述する図3のルーチンで使用される。
On the other hand, the “protection temperature table” is a table in which a predetermined protection temperature is set for each piece of identification information. In the protection temperature table, the protection temperature of the
なお、実施の形態では「目標電流テーブル」および「保護温度テーブル」と記載しているようにテーブルの形態で記憶部43に情報を記憶している。しかしながらテーブルは一例であり、同様の情報を、テーブル以外の形態、例えば処理装置45で演算可能な演算式の形態で記憶部43に記憶してもよい。すなわち、「異なる種類のLED素子のLED温度と目標電流値の関係を定めた情報」および「異なる種類のLED素子と保護温度の関係を定めた情報」を記憶部43に記憶しておけばよい。
In the embodiment, information is stored in the
実施の形態にかかる目標電流値の制御.
図2は、本発明の実施の形態にかかる照明器具100において実行される制御内容を示すフローチャートである。図2に示す制御内容のうち、ステップS1、S2はLED灯具27の側の動作であり、ステップS3〜S5は予めプログラムとして記憶部43に記憶されており点灯装置1の作動中に処理装置45で実行される。
Control of target current value according to the embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing the control contents executed in the
まず、LED灯具27において、温度検知素子60がLED灯具27内にあるLED素子28の温度を検知する(ステップS1)。
First, in the
次に、LED灯具27において、温度検知素子60の出力信号が温度検知回路61により温度情報に変換されるとともに、送信部62が識別情報部63からLED素子28の識別情報を読み取り、LED温度情報およびLED識別情報を含む無線信号Txを送信部62が発信する(ステップS2)。
Next, in the
次に、処理装置45は出力変更が必要か否かを判定する処理を実行する(ステップS3)。具体的には、まず、制御装置40は、受信部46にて無線信号Txを受信する。受信した無線信号TxからLED温度情報およびLED識別情報が取得され、LED素子28の種類を判定するとともに、LED温度と予め定められた基準温度とが比較される。基準温度は、LED素子28の種類ごとにそれぞれ設定されていることが好ましい。LED温度と基準温度との差が予め定めた値より大きい場合には、LED素子28の温度変化に伴う光量の変化が許容できないほどに大きいと判断できる。従って、LED温度と基準温度との差が予め定めた値より大きい場合には、出力変更が必要であると判定される。一方、LED温度と基準温度との差が予め定めた値以下である場合には、出力変更は必要でない判定され、処理はステップS1に戻る。
Next, the
ステップS3で出力変更が必要であると判定された場合には、処理はステップS4に進む。ステップS4では記憶部43内の前述した「目標電流テーブル」が参照され、処理装置45はこの目標電流テーブルからLED温度に応じた目標電流値を読み出す。前述したように、制御装置40は、LED電流が目標電流に一致するようにスイッチング素子Q2のオン幅を調整する定電流フィードバック制御を行っている。このステップS4で目標電流テーブルから読み出された新たな目標電流値が、定電流フィードバック制御に用いられる。具体的には、まずステップS4では処理装置45が制御回路42に与えている制御信号の内容が変更される。続いてステップS5で変更後の制御信号が制御回路42に与えられる。処理装置45からの制御信号が変化すると、これに応じて制御回路42はスイッチング素子Q2の制御端子(ゲート)に与えるPWM信号を調節する。なお、ステップS4での目標電流値の変更は、調光器29の調光信号による目標電流値の決定とは別に実施される。
If it is determined in step S3 that output change is necessary, the process proceeds to step S4. In step S4, the above-described “target current table” in the
なお、変形例としては、昇圧チョッパ回路2のスイッチング素子Q1を駆動する制御回路41への制御信号を変更してもよい。また、制御回路41および制御回路42に対する制御信号を両方とも変更してもよい。
As a modification, the control signal to the
以上説明したように、本実施の形態では、制御装置40は、温度情報に基づいて、LED素子28の温度が高いほど目標電流値を大きく設定する。このように、LED素子28の温度情報を点灯装置1が取得可能としたので、この温度情報に基づいて目標電流値を調整することができる。LED素子28は温度が高いほど光量が低下する傾向があるので、目標電流値の設定により光量の低下を補うことができる。さらに、本実施の形態では、制御装置40は、目標電流テーブルを参照することで、無線信号Txに含まれる識別情報ごとに、LED素子28の温度に応じた目標電流値の調整量を変更する。これにより、互いに温度特性の異なる複数種類のLED素子28に対して適切な目標電流値設定を行うことが出来る。なお、本実施の形態では、より好ましい制御として、LED温度が変化したときの光量の変化分を相殺するように目標電流値を変化させるものとする。これにより、LED温度が変化したときでも光量を一定に保つことができる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、上述した実施の形態では、好ましい形態として、目標電流テーブルにLED素子28の識別情報ごとにLED素子28の温度と目標電流値との関係を定めたが、本発明はこれに限られない。LED素子28の識別情報を考慮しなくともよく、この場合にはLED素子28の温度と目標電流値との関係を定めたテーブルを作成し、このテーブルを異なる種類のLED素子28に対して共通に使用してもよい。例えば、図5のLED素子X1〜X3の温度特性の平均を求めて、この平均した温度特性を、異なる種類のLED素子28に対して共通に使用してもよい。
In the above-described embodiment, as a preferable mode, the relationship between the temperature of the
実施の形態にかかる温度保護制御.
本実施の形態では、制御装置40は、予め定めた保護温度を温度情報と比較した結果に基づいて、バックコンバータ回路3に対して保護制御を実施する。前述したように記憶部43は「保護温度テーブル」を記憶している。制御装置40は、この保護温度テーブルを参照することで、LED素子28の識別情報に応じて保護温度の値を最適な値に変更する。
Temperature protection control according to the embodiment.
In the present embodiment,
図3は、本発明の実施の形態にかかる照明器具100において実行される制御内容を示すフローチャートである。図3に示す制御内容のうち、ステップS11、S12はLED灯具27の側の動作であり、ステップS13、S14は予めプログラムとして記憶部43に記憶されており点灯装置1の作動中に処理装置45で実行される。
FIG. 3 is a flowchart showing the control contents executed in the
まず、図2のステップS1と同様に温度検知素子60でLED素子28の温度が検知される(ステップS11)。次に、図2のステップS2と同様に、LED素子28の温度情報およびLED素子28の識別情報を含む無線信号を、送信部62が発信する(ステップS12)。
First, the temperature of the
次に、処理装置45は、LED温度異常が生じているか否かを判定する処理を実行する(ステップS13)。具体的には、まず、制御装置40は受信部46でその無線信号Txを受信する。さらに、処理装置45は、無線信号Txに含まれるLED温度情報とLED識別情報を取得し、これらの情報に基づいて保護温度テーブルを参照することにより保護温度を読み出す。さらに、処理装置45は、LED温度情報から得られたLED素子28の温度が、読み出した保護温度以上となっているか否かを判定する処理を実行する。
Next, the
ステップS13でLED温度異常が生じていると判定された場合、処理装置45は保護制御を行う(ステップS14)。この保護制御は、具体的には、処理装置45が、制御回路42に対して、バックコンバータ回路3のスイッチング素子Q2を停止するスイッチング動作停止信号を作成させる制御である。制御回路42がこのスイッチング動作停止信号をスイッチング素子Q2の制御端子に出力することで、バックコンバータ回路3の動作が停止される。
When it determines with LED temperature abnormality having arisen by step S13, the
以上説明したように、本実施の形態によれば、LED素子28の識別情報を点灯装置1が取得することができるようにしたので、LED素子28の種類に応じて点灯装置1で行う制御の内容を調整することができる。すなわち、耐熱性の異なる複数種類のLED素子をLED素子28に用いる場合、同じ素子温度であっても、ある温度特性のLED素子をLED素子28に適用した場合には許容範囲内の温度であり、他の温度特性のLED素子をLED素子28に適用した場合には故障を招く異常温度であるという場合がある。この点、上記実施の形態によれば、LED素子X1〜X3ごとに異なる保護温度Ts1、Ts2、Ts3が設定された保護温度テーブルを用いることにより、LED素子28の種類に応じて適切な保護温度を設定することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the
なお、回路動作停止のバリエーションとしては、昇圧チョッパ回路2のスイッチング素子Q1のオンオフを停止させるように構成してもよく、あるいはスイッチング素子Q1、Q2の両方を停止させるように構成してもよい。
As a variation of the circuit operation stop, it may be configured to stop the on / off of the switching element Q1 of the
なお、本実施の形態では、図2および図3に示した制御内容の両方を実行する照明器具100が提供されたが、本発明はこれに限られない。照明器具100が図2に示した目標電流値の制御のみを単独で行ってもよく、その場合には記憶部43が保護温度テーブルを有さなくてもよい。また、照明器具100が図3に示した保護制御のみを単独で行ってもよく、その場合には記憶部43が目標電流テーブルを有さなくてもよい。なお、本実施の形態では、目標温度テーブルおよび保護温度テーブルを記憶部43に記憶させたが、本発明はこれに限られるものではなく、照明装置100全体のいずれかにそれらのテーブルの情報を保持しておけばよい。例えば、LED灯具27が十分な内蔵メモリを有するのであればこの内蔵メモリに目標温度テーブルおよび保護温度テーブルが記憶されていてもよく、その場合には無線信号Txに目標電流値や保護温度を含ませてもよい。また、LED灯具27の内部マイコンで図3のルーチンの演算処理が可能であれば、図3のルーチンをLED灯具27の側で実行させても良い。その場合には、保護制御を実施すべき保護信号を無線信号Txに含ませておき、点灯装置1はその保護信号を受信した場合に保護制御を行えばよい。
In addition, in this Embodiment, although the
なお、灯具交換式のLED照明器具ではLED灯具を点灯装置に取り付ける口金の構造に制限があるので、そのようなLED灯具に温度検知回路のための配線を取り付けるのは困難である。この点、本実施の形態にかかる照明器具100によれば、無線通信によりLED温度情報等の送受信を行うので、口金の構造に影響を与えることがないという利点がある。
In addition, since the structure of the base that attaches the LED lamp to the lighting device is limited in the lamp-exchangeable LED lighting apparatus, it is difficult to attach a wiring for the temperature detection circuit to such an LED lamp. In this respect, according to the
また、特許文献1との比較では、例えば直管形などのサイズの大きなLED灯具においては十分な温度制御のためにペルチェ素子を大量に必要とするので、部品点数増加およびコスト増加などが懸念される。この点、本実施の形態にかかる照明器具100によれば、ペルチェ素子などの付加的な部品が不要という利点がある。
In comparison with
1 点灯装置、2 昇圧チョッパ回路、3 バックコンバータ回路、4 調光信号インターフェイス(I/F)回路、7 交流電源、8 整流回路、9、17、23 コンデンサ、10、22 インダクタ、14、21 ダイオード、15、16、31、32、51、52 抵抗、24 検出抵抗、27 LED灯具、28 LED素子、29 調光器、40 制御装置、41、42 制御回路、43 記憶部、44 A/D変換回路、45 処理装置、46 受信部、60 温度検知素子、61 温度検知回路、62 送信部、63 識別情報部、100 照明器具、Q1、Q2 スイッチング素子
1 lighting device, 2 step-up chopper circuit, 3 buck converter circuit, 4 dimming signal interface (I / F) circuit, 7 AC power supply, 8 rectifier circuit, 9, 17, 23 capacitor, 10, 22 inductor, 14, 21
Claims (10)
前記灯具を点灯させる点灯装置と、
前記灯具と前記点灯装置との間で信号を通信する通信手段と、
を備え、
前記灯具は、LED素子と、前記LED素子の温度を検知する温度検知手段と、を備え、
前記信号は、前記温度検知手段で検知した前記LED素子の温度情報を含み、
前記点灯装置は、
前記LED素子と接続するコンバータ回路と、
前記LED素子に供給する直流電流の値が目標電流値に一致するように前記コンバータ回路を制御する制御手段と、
前記通信手段を介して受信した前記信号に含まれる前記温度情報に基づいて前記LED素子の温度が高いほど前記目標電流値を大きく設定する設定手段と、
を備える照明器具。 With lamps,
A lighting device for lighting the lamp;
A communication means for communicating a signal between the lamp and the lighting device;
With
The lamp includes an LED element, and temperature detection means for detecting the temperature of the LED element,
The signal includes temperature information of the LED element detected by the temperature detecting means,
The lighting device is
A converter circuit connected to the LED element;
Control means for controlling the converter circuit so that a value of a direct current supplied to the LED element matches a target current value;
Setting means for setting the target current value to be larger as the temperature of the LED element is higher based on the temperature information included in the signal received via the communication means;
A lighting fixture comprising:
前記信号は、前記識別手段で得られた前記LED素子の識別に用いる識別情報を含み、
前記設定手段は、前記通信手段を介して受信された前記信号に含まれる前記識別情報に応じて前記目標電流値の調整量を変更する請求項1に記載の照明器具。 An identification means for identifying the LED element;
The signal includes identification information used for identification of the LED element obtained by the identification means,
The lighting apparatus according to claim 1, wherein the setting unit changes an adjustment amount of the target current value according to the identification information included in the signal received via the communication unit.
前記識別情報ごとに予め定められた保護温度を記憶した記憶手段と、
を備え、
前記保護制御手段は、前記識別情報に応じて前記保護温度を変更する請求項3に記載の照明器具。 Identification means for obtaining identification information for identifying the LED element;
Storage means storing a predetermined protection temperature for each identification information;
With
The lighting apparatus according to claim 3, wherein the protection control unit changes the protection temperature according to the identification information.
前記通信手段は、
前記灯具に設けられ、前記温度検知手段で検知された前記温度情報を含む前記無線信号を出力する無線送信手段と、
前記点灯装置に設けられ、前記無線信号を受信して前記設定手段に伝達する無線受信手段と、
を含む請求項1〜4のいずれか1項に記載の照明器具。 The signal is a radio signal;
The communication means includes
Wireless transmission means provided in the lamp, for outputting the wireless signal including the temperature information detected by the temperature detection means;
A wireless receiving means provided in the lighting device for receiving the wireless signal and transmitting it to the setting means;
The lighting fixture of any one of Claims 1-4 containing.
前記LED素子の温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段で検知した温度情報を含む無線信号を出力する無線送信手段と、
を備える灯具。 An LED element;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the LED element;
Wireless transmission means for outputting a wireless signal including temperature information detected by the temperature detection means;
A lamp equipped with.
前記LED素子に供給する直流電流の値が目標電流値に一致するように前記コンバータ回路を制御する制御手段と、
無線信号を受信する無線受信手段と、
前記無線受信手段を介して受信した前記無線信号から前記LED素子の温度情報を取得し、前記LED素子の温度が高いほど前記目標電流値を大きく設定する設定手段と、
を備える点灯装置。 A converter circuit for generating a direct current supplied to the LED element;
Control means for controlling the converter circuit so that a value of a direct current supplied to the LED element matches a target current value;
Wireless receiving means for receiving wireless signals;
Setting means for obtaining temperature information of the LED element from the wireless signal received via the wireless receiving means, and setting the target current value larger as the temperature of the LED element is higher;
A lighting device comprising:
前記灯具を点灯させる点灯装置と、
前記LED素子を識別する識別手段と、
予め定められた前記LED素子の識別情報ごとの保護温度を記憶した記憶手段と、
前記識別情報に対応付けられた前記保護温度を前記LED素子の温度情報と比較した結果に基づいて、前記点灯装置に対して保護制御を実施する保護制御手段と、
を備える照明器具。 A lamp equipped with an LED element;
A lighting device for lighting the lamp;
Identification means for identifying the LED element;
Storage means for storing a protection temperature for each identification information of the LED elements determined in advance;
Protection control means for performing protection control on the lighting device based on a result of comparing the protection temperature associated with the identification information with temperature information of the LED element;
A lighting fixture comprising:
前記LED素子を識別する識別手段と、
前記識別手段で得られた識別情報を含む無線信号を出力する無線送信手段と、
を備える灯具。 An LED element;
Identification means for identifying the LED element;
Wireless transmission means for outputting a wireless signal including identification information obtained by the identification means;
A lamp equipped with.
前記LED素子に供給する直流電流の値が目標電流値に一致するように前記コンバータ回路を制御する制御手段と、
無線信号を受信する無線受信手段と、
前記無線受信手段を介して取得した前記無線信号から前記LED素子の識別情報を取得し、前記識別情報に対応付けられた保護温度を前記LED素子の温度情報と比較した結果に基づいて、前記コンバータ回路に対して保護制御を実施する保護制御手段と、
を備える点灯装置。 A converter circuit for generating a direct current supplied to the LED element;
Control means for controlling the converter circuit so that a value of a direct current supplied to the LED element matches a target current value;
Wireless receiving means for receiving wireless signals;
Based on a result obtained by acquiring identification information of the LED element from the wireless signal acquired through the wireless reception means, and comparing a protection temperature associated with the identification information with temperature information of the LED element. Protection control means for performing protection control on the circuit;
A lighting device comprising:
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