JP2017027737A - 点灯制御回路、照明装置及び照明灯 - Google Patents

Abstract

【課題】電子安定器の交換やＡＣ直結配線に変更する配線工事を行わずに固体発光素子を安定して点灯させることができる点灯制御回路を提供する。【解決手段】点灯制御回路１１は、商用交流電力が供給される電子安定器３に接続され、固体発光素子８１ａにより構成されて並列に接続された複数の発光部８１の起動時に、蛍光灯が起動されたときに電子安定器３から出力される出力電圧と等価な出力電圧である起動電圧を複数の発光部８１に印加するものである。この点灯制御回路１１は、複数の発光部８１の接続状態を並列接続状態から直列接続状態に手動で切り替える切り替え部を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、点灯制御回路、照明装置及び照明灯に関する。

従来から、フィラメント電極を有する蛍光灯に代えて、固体発光素子を用いた照明灯が提案されている。このような照明灯として、例えば、蛍光灯用のインバータ式の電子安定器を備えた照明器具に、固体発光素子を用いた照明装置を取り付けた照明灯がある。

しかし、蛍光灯用のインバータ式の電子安定器を備えた照明器具に、固体発光素子を用いた照明装置を取り付けると、市販の蛍光灯とは異なる照明装置が電子安定器に接続されることになる。そのため、電子安定器の保護動作が作動して照明装置の固体発光素子が点灯しないことがある。

そこで、固体発光素子の不安定動作を回避するために、例えば特許文献１に開示されている点灯制御回路が提案されている。この点灯制御回路は、蛍光灯の代わりに照明灯を電子安定器に接続した場合に、電子安定器から出力される出力電圧を蛍光灯が接続されているときの出力電圧に近い電圧（等価な電圧）としている。さらに、この点灯制御回路は、この出力電圧を起動電圧として、固体発光素子の起動時に固体発光素子に印加する。

しかしながら、固体発光素子により構成される発光部が複数あって、その複数の発光部が並列で接続されている場合には、固体発光素子の起動時にかかる電圧は、電子安定器から出力される出力電圧よりも低くなる。

電子安定器によっては、各固体発光素子の起動時にかかる電圧が出力電圧よりも低いと、保護動作が作動して各固体発光素子にちらつき、点滅、不点灯を発生させるものがある。その場合には、点灯確認が取れている電子安定器に交換するか、ＡＣ直結配線に変更する配線工事をしなければならない。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、電子安定器の交換やＡＣ直結配線に変更する配線工事を行わずに固体発光素子を安定して点灯させることができる点灯制御回路を提供することを目的とする。

本発明の点灯制御回路は、商用交流電力が供給される電子安定器に接続され、固体発光素子により構成されて並列に接続された複数の発光部の起動時に、蛍光灯が起動されたときに前記電子安定器から出力される出力電圧と等価な出力電圧である起動電圧を当該複数の発光部に印加する点灯制御回路であって、前記複数の発光部の接続状態を並列接続状態から直列接続状態に手動で切り替える切り替え部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、電子安定器の交換やＡＣ直結配線に変更する配線工事を行わずに固体発光素子を安定して点灯させることができる。

本発明の一実施の形態に係る照明灯の概略構成を示す分解図である。 同実施の形態に係る照明装置の回路の構成を示す図である。 図２に示す整流部から出力される電圧波形の説明図である。 同実施の形態に係る直列発光体の回路の構成を示す図である。 同実施の形態に係る各発光体の発光部の接続状態を並列状態から直列状態に切り換える方法を説明する図である。 本発明の他の実施の形態に係る照明装置の回路の構成を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る照明装置の回路の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図にしたがって説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係る照明灯１０１の概略構成を示す分解図である。この照明灯１０１は、照明装置１１０と、照明装置１１０が装着される照明器具１２０とを備えている。

照明器具１２０は、照明装置１１０が装着される反射傘１を備えている。反射傘１内には、その延びる方向両端に、一対のソケット２，２が間隔を開けて設けられている。この反射傘１には、商用交流電源Ｅからの電力が供給可能な蛍光灯用の既存の電子安定器３が設けられている。

電子安定器３には商用交流電源Ｅが接続されている。この商用交流電源Ｅの周波数は例えば５０Hz／６０Hzである。この商用交流電源Ｅと電子安定器３との間には電源スイッチＳＷ（図２参照）が接続されている。この電子安定器３の出力側は一対のソケット２，２に接続されている。この一対のソケット２，２はそれぞれ一対の電極端子２ａ，２ｂを有する。

この照明器具１２０には、既存の直管式の蛍光灯が装着可能であるが、ここでは、この既存の直管式の蛍光灯に代えて、直管式の照明装置１１０が装着される。

照明装置１１０は、直管５を備えている。この直管５は、その両端部が一対の口金６により封止されている。各口金６には電力供給系統の一部を構成する一対の電極ピン７ａ、７ａが設けられている。この一対の電極ピン７ａ，７ａは、照明器具１２０の一対の電極端子２ａ，２ｂに接続される。

直管５の内部には、図２に示すように、複数の発光体８と、点灯制御回路１１とが設けられている。この複数の発光体８は直列接続されて直列発光体９を構成している。この直列発光体９はここでは少なくとも３列並列に設けられている。

点灯制御回路１１は、電流供給ライン１０と、整流部１２と、平滑用コンデンサ１３と、タイマー制御回路１４と、インピーダンス素子１５と、短絡用スイッチング素子（ＳＷ１）１６と、後述する切り替え部とを有する。

整流部１２は、商用交流電源Ｅから電力が供給される電子安定器３に接続されて交流電流を直流電流に変換する役割を果たす。この整流部１２は、整流ダイオードＤ１〜Ｄ４を有するブリッジ型の全波整流回路からなるのが望ましい。各整流部１２の入力側は一対の電極ピン７ａ、７ａに接続されている。この各整流部１２の出力側は平滑用コンデンサ１３の両端の電極に接続されている。

平滑用コンデンサ１３は、出力側から出力された直流電流に含まれる交流成分を除去する役割を有する。この平滑用コンデンサ１３の両端の電極には各直列発光体９の両端が電流供給ライン１０により並列に接続されている。

インピーダンス素子１５は、ここでは、整流部１２と直列発光体９との間の電流供給ライン１０に直列に介装されている。このインピーダンス素子１５は、電子安定器３に蛍光灯が接続されて蛍光灯が起動されたときに電子安定器３から出力される出力電圧と等価な出力電圧を照明灯１０１の起動時に起動電圧Ｖ１（図３参照）として生成する機能を有する。

そのインピーダンス素子１５には、ここでは、ツェナーダイオード（ＺＤ１）が用いられているが、抵抗器又はインダクタを用いても良い。短絡用スイッチング素子１６は、インピーダンス素子１５と並列に接続されている。この短絡用スイッチング素子１６には、半導体スイッチング素子を用いることができるが、リレースイッチ、メカニカルスイッチでも良い。

タイマー制御回路１４は、図３に示すように、照明灯１０１の起動開始時から蛍光灯のフィラメントへの通電時間に対応するとみなされる少なくとも一定時間ｔ経過後に短絡用スイッチング素子１６を短絡させる。この一定時間ｔは、蛍光灯のフィラメントの予熱時間に相当する。タイマー制御回路１４は、図３に示すように電子安定器３から出力される出力電圧Ｖを起動電圧Ｖ１よりも低下させる役割を果たす。

次に、照明灯１０１の起動時の動作を説明する。

使用者は、電源スイッチＳＷをオンすると電子安定器３がオンされ、電源スイッチＳＷのオン開始（照明灯１０１の起動開始）から少なくとも一定時間ｔの間、インピーダンス素子１５により起動電圧Ｖ１が生成されて直列発光体９に印加される。

ついで、タイマー制御回路１４は、電源スイッチＳＷのオン開始から一定時間ｔ経過後に短絡用スイッチング素子１６を閉成する。これにより、インピーダンス素子１５が短絡され、電子安定器３から出力される出力電圧Ｖが起動電圧Ｖ１よりも低下される。

以上のように照明灯１０１は、その起動時には電子安定器３の出力電圧（起動電圧Ｖ１）を蛍光灯に近い電圧を用いて起動し、動作安定後は、電子安定器３の出力電圧Ｖを起動電圧Ｖ１よりも下げる。

次に、直列発光体９の具体的な構成について説明する。

直列発光体９は、図４に示すように複数の発光体８が、発光体接続ライン９ａを介して直列に接続されている。この発光体接続ライン９ａは、その入力側と出力側とが電流供給ライン１０（図２参照）に接続されている。

各発光体８は、複数の発光部８１と、並列接続ライン８２と、複数の直列接続用ライン８３と、複数の直列接続用スイッチ８４と、複数の第１遮断用スイッチ８５と、複数の第２遮断用スイッチ８６とを備えている。

複数の直列接続用ライン８３、複数の直列接続用スイッチ８４、複数の第１遮断用スイッチ８５、複数の第２遮断用スイッチ８６は、本発明の切り替え部を構成する。

各発光部８１は、複数の固体発光素子８１ａが直列に接続されて構成されている。

並列接続ライン８２は、複数の発光部８１を並列に接続している。各直列接続用ライン８３は、発光部８１，８１間に配置され、並列接続ライン８２の入力側ライン８２１と出力側ライン８２２とを接続するためのものである。

入力側ライン８２１は、発光部８１に電流が入ってくる側のラインである。出力側ライン８２２は、発光部８１から電流が出ていく側のラインである。入力側ライン８２１と出力側ライン８２２は、発光体接続ライン９ａに接続されている。

直列接続用スイッチ８４は、直列接続用ライン８３の途中に設けられている。この直列接続用スイッチ８４は、外付けのスイッチである。この直列接続用スイッチ８４は、通常は開状態で直列接続用ライン８３を遮断し、閉操作により開通するように構成されている。

第１遮断用スイッチ８５は、並列接続ライン８２の入力側ライン８２１において直列接続用ライン８３よりも入力側の部分８２１ａの途中に設けられている。この第１遮断用スイッチ８５は、外付けのスイッチである。この第１遮断用スイッチ８５は、通常は閉状態で入力側の部分８２１ａを開通させ、手動による開操作により遮断するように構成されている。

第２遮断用スイッチ８６は、並列接続ライン８２の出力側ライン８２２において直列接続用ライン８３よりも出力側の部分８２２ａの途中に設けられている。この第２遮断用スイッチ８６は、外付けのスイッチである。この第２遮断用スイッチ８６は、通常は閉状態で出力側の部分８２２ａを開通させ、手動による開操作により遮断するように構成されている。

したがって、発光体８の各発光部８１は、通常は、並列接続ライン８２によって並列に接続された状態になっている。

以上のように構成されている直列発光体９の点灯動作について説明する。

使用者は、電源スイッチＳＷをオンすると、前述したように電子安定器３がオンされ、少なくとも一定時間ｔの間、起動電圧Ｖ１が生成されて各発光体８の発光部８１に印加する。これにより直列発光体９が点灯する。

しかし、各発光体８の発光部８１は並列に接続されているので、発光部８１（固体発光素子８１ａ）にかかる電圧は、電子安定器３から出力される起動電圧Ｖ１よりも低くなる。

電子安定器３によっては、固体発光素子８１ａにかかる電圧が起動電圧Ｖ１よりも低いと、保護動作が作動して固体発光素子８１ａにちらつき、点滅、不点灯を発生させる場合がある。その場合には、使用者は、図５の（ａ）→（ｂ）に示すように直列接続用スイッチ８４を閉じて直列接続用ライン８３を開通させる。

さらに使用者は、図５の（ａ）→（ｂ）に示すように第１遮断用スイッチ８５を開いて並列接続ライン８２の入力側ライン８２１を遮断する。

さらに使用者は、図５の（ａ）→（ｂ）に示すように第２遮断用スイッチ８６を開いて並列接続ライン８２の出力側ライン８２２を遮断する。

この結果、各発光部８１の接続状態は、図５の（ａ）に示す並列接続状態から図５の（ｂ）に示す直列接続状態に切り替わる。

具体的に説明すると、発光部８１，８１間には、一本の直列接続ライン８Ａが形成される。この直列接続ライン８Ａは、出力側ライン８２２で直列接続用ライン８３よりも入力側の部分８２２ｂと、直列接続用ライン８３と、入力側ライン８２１で直列接続用ライン８３よりも出力側の部分８２１ｂとが接続されたものである。各発光部８１は、発光部８１，８１間に形成されたこの直列接続ライン８Ａにより直列に接続される。

このようにして各発光部８１が直列に接続されると、各発光部８１にかかる電圧が電子安定器３から出力される起動電圧Ｖ１と同じ電圧になるので各発光部８１（固体発光素子８１ａ）が点灯する。すなわち、直列発光体９が点灯する。

次に、本実施の形態の点灯制御回路１１の効果を列挙して説明する。

本実施の形態の点灯制御回路１１は、商用交流電力が供給される電子安定器３に接続され、並列に接続された複数の発光部８１の起動時に、電子安定器３から出力される起動電圧Ｖ１を複数の発光部８１に印加するものである。さらに、本実施の形態の点灯制御回路１１は、複数の発光部８１の接続状態を並列接続状態から直列接続状態に手動で切り替える切り替え部を備える。

したがって、発光部８１（固体発光素子８１ａ）の起動時に、発光部８１にちらつき、点滅、不点灯が発生した場合には、使用者は切り替え部を操作して発光部８１の接続状態を並列接続状態から直列接続状態に切り替える。これにより固体発光素子８１ａの起動時にかかる電圧が電子安定器３から出力される起動電圧Ｖ１と同じ電圧になるので固体発光素子８１ａが点灯する。このため、点灯確認が取れている電子安定器に交換したり、ＡＣ直結配線に変更する工事をしたりする必要がない。よって、本実施の形態の点灯制御回路１１は、電子安定器の交換やＡＣ直結配線に変更する配線工事を行わずに固体発光素子８１ａを安定して点灯させることができる。

また本実施の形態の点灯制御回路１１では、切り替え部として、発光部８１，８１間に配置されるものを使用した。具体的には、この切り替え部は、直列接続用ライン８３と、直列接続用ライン８３を通常は遮断して開通操作可能な直列接続用スイッチ８４とを備える。さらにこの切り替え部は、入力側ライン８２１の入力側の部分８２１ａを通常は開通させて遮断操作可能な第１遮断用スイッチ８５と、出力側ライン８２２の出力側の部分８２２ａを通常は開通させて遮断操作可能な第２遮断用スイッチ８６とを備える。これにより、直列接続用スイッチ８４、第１遮断用スイッチ８５、第２遮断用スイッチ８６を操作するだけで、発光部８１，８１間の接続状態を並列接続状態から直列接続状態に容易に切り替えることが可能になる。よって、本実施の形態の点灯制御回路１１は、電子安定器３の交換やＡＣ直結配線に変更する配線工事を行わずに固体発光素子８１ａを容易に且つ安定して点灯させることができる。

さらに本実施の形態の点灯制御回路１１は、全ての発光部８１，８１間に、直列接続用ライン８３、直列接続用スイッチ８４、第１遮断用スイッチ８５、第２遮断用スイッチ８６を配置した。このため、全ての発光部８１，８１間の接続状態を並列接続状態から直列接続状態に容易に切り替えることが可能になる。よって、本実施の形態の点灯制御回路１１は、電子安定器３の交換やＡＣ直結配線に変更する配線工事を行わずに全ての固体発光素子８１ａを容易に且つ安定して点灯させることができる。

また本実施の形態の照明装置１１０では、点灯制御回路１１を備えることにより、電子安定器３の交換やＡＣ直結配線に変更する配線工事を行わずに安定して点灯することができる。

さらに本実施の形態の照明灯１０１では、点灯制御回路１１を備える照明装置１１０と、当該照明装置１１０が装着される照明器具１２０とを備えることで、電子安定器３の交換やＡＣ直結配線に変更する配線工事を行わずに安定して点灯することができる。

以上、本発明に係る実施の形態を例示したが、この実施の形態は本発明の内容を限定するものではない。また、本発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。

例えば、本実施の形態の点灯制御回路１１では、整流部１２と直列発光体９との間の電流供給ライン１０に直列にインピーダンス素子１５を設けた。その他には、例えば、図６に示すように電子安定器３と整流部１２との間にインピーダンス素子１５を設けても良い。

また、図７に示すような点灯制御回路１１でも良い。この点灯制御回路１１では、平滑用コンデンサ１３と直列発光体９との間の電流供給ライン１０に短絡用スイッチング素子１６を設けている。また、インピーダンス素子は整流部１２と平滑用コンデンサ１３の間等、整流部１２と直列発光体９の間に適宜設けることができる。この場合にも、起動時から一定時間ｔ経過するまでの間、短絡用スイッチング素子１６を開成状態に保持することで起動電圧Ｖ１を直列発光体９に印加し、一定時間ｔ経過後に出力電圧Ｖを起動電圧Ｖ１よりも低下させる。

３ 電子安定器
１１ 点灯制御回路
８１ 発光部
８１ａ 固体発光素子
８２ 並列接続ライン
８３ 直列接続用ライン（切り替え部）
８４ 直列接続用スイッチ（切り替え部）
８５ 第１遮断用スイッチ（切り替え部）
８６ 第２遮断用スイッチ（切り替え部）
１０１ 照明灯
１１０ 照明装置
１２０ 照明器具
８２１ 並列接続ラインの入力側ライン
８２１ａ 入力側ラインで直列接続用ラインよりも入力側の部分
８２２ 並列接続ラインの出力側ライン
８２２ａ 出力側ラインで直列接続用ラインよりも出力側の部分
Ｖ１ 起動電圧

特開２０１４−４９２８３号公報

Claims (5)

1. 商用交流電力が供給される電子安定器に接続され、固体発光素子により構成されて並列に接続された複数の発光部の起動時に、蛍光灯が起動されたときに前記電子安定器から出力される出力電圧と等価な出力電圧である起動電圧を当該複数の発光部に印加する点灯制御回路であって、
   前記複数の発光部の接続状態を並列接続状態から直列接続状態に手動で切り替える切り替え部を備えることを特徴とする点灯制御回路。
2. 請求項１に記載の点灯制御回路において、
   前記切り替え部は、発光部間に配置され、
   前記複数の発光部を並列に接続する並列接続ラインの入力側ラインと出力側ラインとを接続するための直列接続用ラインと、
   前記直列接続用ラインを通常は遮断して開通操作可能な直列接続用スイッチと、
   前記入力側ラインで前記直列接続用ラインよりも入力側の部分を通常は開通させて遮断操作可能な第１遮断用スイッチと、
   前記出力側ラインで前記直列接続用ラインよりも出力側の部分を通常は開通させて遮断操作可能な第２遮断用スイッチと
   を備えることを特徴とする点灯制御回路。
3. 請求項２に記載の点灯制御回路において、
   全ての発光部間に、前記直列接続用ライン、前記直列接続用スイッチ、前記第１遮断用スイッチ、前記第２遮断用スイッチを配置することを特徴とする点灯制御回路。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の点灯制御回路を備えることを特徴とする照明装置。
5. 請求項４に記載の照明装置と、当該照明装置が装着される照明器具とを備えることを特徴とする照明灯。