JP2018201298A - Light source lighting device and lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直流電源から電力の供給を受ける光源点灯装置および照明器具に関する。 The present invention relates to a light source lighting device and a lighting fixture that receive power from a DC power source.
特許文献1には、直流電源から直流電力が給電される光源点灯装置および照明器具が開示されている。また、特許文献2に示される電源装置は、直流電源からの直流電力を平滑または蓄えるための平滑素子を備える。特許文献2では、電源投入時に平滑素子に流れる突入電流を抑制するために、電源装置に突入電流防止回路が設けられる。この突入電流防止回路は、直流電源と平滑素子との間に限流素子である抵抗とサイリスタとの並列回路を有する。電源投入時の突入電流は抵抗によって抑制され、電源回路の発振開始時にはサイリスタをオンして抵抗をバイパスする。
直流電源では、直流電源の異常などによる短時間の電源電圧の低下または遮断などにより、電源変動が生じる場合がある。直流電源を電源とする照明器具では、電源変動により光源にちらつきが生じる場合がある。光源のちらつきを抑制するために、光源点灯装置に容量性素子を設けることが有効である。これにより、短時間の電源変動の間、容量性素子に蓄えた電力で光源の点灯を維持することできる。 In a DC power supply, power supply fluctuation may occur due to a short-time power supply voltage drop or interruption due to an abnormality in the DC power supply. In a lighting fixture that uses a DC power source as a power source, flicker may occur in the light source due to fluctuations in the power source. In order to suppress flickering of the light source, it is effective to provide a capacitive element in the light source lighting device. Thus, the light source can be kept on with the electric power stored in the capacitive element during a short-time power fluctuation.
ここで、特許文献2に示されるように、容量性素子には電源投入時に突入電流が流れる場合がある。このため、光源点灯装置に容量性素子を設けた場合、一般に、突入電流抑制回路が必要となる。このため、短時間の電源変動に対する光源のちらつきを抑制するための回路が大型化し、高コストとなる場合がある。
Here, as shown in
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、電源変動に対する光源のちらつきの抑制および突入電流の抑制が可能であり、小型化が可能な光源点灯装置および照明器具を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is to obtain a light source lighting device and a lighting fixture capable of suppressing flickering of a light source and inrush current with respect to power supply fluctuation and capable of being downsized. Objective.
本発明に係る光源点灯装置は、直流電源から電力の供給を受け光源を点灯させる点灯回路と、該直流電源と該点灯回路との間で該直流電源と並列に接続されたちらつき抑制回路と、を備え、該ちらつき抑制回路は、容量性素子と、該容量性素子の高電位側に該容量性素子と直列に接続されたインピーダンス素子と、該インピーダンス素子と該容量性素子との接続点にアノードが接続され、カソードが該点灯回路の高電位側に接続された第1ダイオードと、を備える。 A light source lighting device according to the present invention includes a lighting circuit that turns on a light source by receiving power from a DC power source, a flicker suppression circuit that is connected in parallel with the DC power source between the DC power source and the lighting circuit, The flicker suppression circuit includes a capacitive element, an impedance element connected in series with the capacitive element on a high potential side of the capacitive element, and a connection point between the impedance element and the capacitive element. A first diode having an anode connected thereto and a cathode connected to a high potential side of the lighting circuit.
本発明に係る光源点灯装置では、直流電源からの電力はインピーダンス素子を介して容量性素子に蓄えられる。このため、突入電流を抑制できる。また、直流電源が遮断もしくは低下した場合、容量性素子に蓄えた電力が第1ダイオードを介して光源側に供給される。このため、ちらつきを抑制できる。また、簡易な構成で突入電流とちらつきを抑制できるため、光源点灯装置の小型化が可能になる。 In the light source lighting device according to the present invention, the electric power from the DC power source is stored in the capacitive element via the impedance element. For this reason, inrush current can be suppressed. Further, when the DC power supply is cut off or lowered, the power stored in the capacitive element is supplied to the light source side via the first diode. For this reason, flicker can be suppressed. Further, since the inrush current and the flicker can be suppressed with a simple configuration, the light source lighting device can be downsized.
本発明の実施の形態に係る光源点灯装置および照明器具について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。 A light source lighting device and a lighting fixture according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る照明器具80の回路ブロック図である。照明器具80は、光源点灯装置1と、光源200とを備える。図1において、直流電源100と光源200以外は、光源点灯装置1の構成要素である。光源点灯装置1は、ちらつき抑制回路2と、点灯装置14とを備える。点灯装置14は、点灯回路16、制御部13および駆動回路8を備える。点灯回路16は、直流電源100から電力の供給を受け、光源200を点灯させる。
FIG. 1 is a circuit block diagram of a
直流電源100は、光源点灯装置1に直流電力を供給する。直流電源100は、例えば電池である。直流電源100は、交流電源を整流した電源であっても良い。ここで、交流電源は商用電源であっても良い。直流電源100は、高電位側の出力である+極性および低電位側の出力である−極性の極性を有する。直流電源100の高電位側の出力は光源点灯装置1のコネクタT1に接続される。直流電源100の低電位側の出力は、光源点灯装置1のコネクタT2に接続される。
The DC
光源200は、例えば直列に接続された複数のLEDを備える。これに限らず、光源200はLEDを1つ以上備えればよい。また、複数のLEDは並列または直並列に接続されていても良い。これに限らず、光源200は発光素子を備えれば良く、例えば有機ELまたは蛍光灯を備えていても良い。
The
ちらつき抑制回路2は、直流電源100と点灯回路16との間で、直流電源100と並列に接続されている。ちらつき抑制回路2は、直列回路20を備える。直列回路20は、直流電源100と並列に接続されている。直列回路20は、容量性素子6と、容量性素子6と直列に接続されたインピーダンス素子4とを備える。インピーダンス素子4は、容量性素子6の高電位側に接続されている。
The
本実施の形態では、インピーダンス素子4は例えば抵抗である。これに限らず、インピーダンス素子4はインピーダンス成分を備えれば抵抗以外でも良い。容量性素子6は例えばコンデンサである。本実施の形態では、容量性素子6は極性を有する電解コンデンサである。容量性素子6の高電位側は+極性である。容量性素子の低電位側は−極性である。また、容量性素子6は、無極性のコンデンサであっても良い。これに限らず、容量性素子6は静電容量を有していればコンデンサ以外でも良い。 In the present embodiment, the impedance element 4 is a resistor, for example. However, the impedance element 4 may be other than a resistor as long as it has an impedance component. The capacitive element 6 is a capacitor, for example. In the present embodiment, the capacitive element 6 is an electrolytic capacitor having polarity. The high potential side of the capacitive element 6 has a positive polarity. The low potential side of the capacitive element is negative. The capacitive element 6 may be a nonpolar capacitor. However, the capacitive element 6 may be other than a capacitor as long as it has a capacitance.
ちらつき抑制回路2は、第1ダイオード5を備える。第1ダイオード5のアノードは、インピーダンス素子4と容量性素子6との接続点に接続される。第1ダイオード5のカソードは、点灯回路16の高電位側に接続される。第1ダイオード5のカソードには、インピーダンス素子4の一端、第2ダイオード3のカソードおよび点灯装置14の高電位側の入力が接続される。
The
ちらつき抑制回路2は、第2ダイオード3をさらに備える。第2ダイオード3のアノードは、コネクタT1を介して直流電源100の高電位側の出力に接続される。第2ダイオード3のカソードは、直列回路20の高電位側に接続される。第2ダイオード3のカソードには、インピーダンス素子4の高電位側である一端、第1ダイオード5のカソードおよび点灯装置14の高電位側の入力が接続される。
The
点灯回路16は、スイッチング素子7を備える。スイッチング素子7のドレインは、点灯装置14の高電位側の入力に接続される。スイッチング素子7のソースは、ダイオード11のカソードおよびインダクタ9の一端に接続される。スイッチング素子7のゲートは駆動回路8に接続される。ダイオード11のアノードは、直流電源100の低電位側の出力に接続される。インダクタ9の他端は、コンデンサ10の正極およびコネクタT3に接続される。コンデンサ10の負極は、直流電源100の低電位側の出力に接続される。
The
光源点灯装置1は出力端にコネクタT3、T4を備える。コネクタT3とコネクタT4との間には、光源200が接続される。コネクタT4とコンデンサ10の負極との間には、抵抗12が設けられる。抵抗12の一端は制御部13に接続される。制御部13の出力は駆動回路8に接続される。
The light
点灯回路16は、スイッチング素子7のオンオフにより光源200に電力を供給する。本実施の形態では、点灯回路16は降圧チョッパ回路を備える。スイッチング素子7のオンオフ制御により、直流電源100から供給された電圧は、インダクタ9により降圧される。インダクタ9を流れる電流は、コンデンサ10により平滑化され、光源200に流れる。これにより、光源200が点灯する。ダイオード11は、スイッチング素子7がオフしたときのインダクタ9に対する電流経路となる。
The
抵抗12は、光源200と直列に設けられている。このため、抵抗12には光源200を流れる電流が流れる。抵抗12は、光源200を流れる電流に対応する電圧を検出する。制御部13は、抵抗12の検出電圧に応じて、スイッチング素子7のオンオフを制御する。制御部13は、光源200に供給される電力が一定になるように、スイッチング素子7のオンオフを制御する。本実施の形態の点灯装置14では、抵抗12の両端に印加される電圧が一定になるよう制御部13がスイッチング素子7を制御する。これにより、光源200に流れる電流が定電流制御される。
The
制御部13は例えばマイコンである。制御部13は、駆動回路8を介してスイッチング素子7のオンオフを制御する。駆動回路8は制御部13からの信号に応じて、スイッチング素子7のゲートに、スイッチング素子7のオンオフを制御するためのゲート信号を供給する。
The
実施の形態1では、点灯回路16は、降圧チョッパ回路を備えるものとしているが、これ以外でも良い。点灯回路16は、直流電源100からの電力の供給を受けて光源200を点灯させる回路であればよい。
In the first embodiment, the
図2は、実施の形態1の比較例に係る照明器具180の回路ブロック図である。照明器具180は、光源点灯装置101を備える。光源点灯装置101は、ちらつき抑制回路2を備えない。光源点灯装置101は、直流電源100と点灯装置14との間に容量性素子6を備える。容量性素子6は直流電源100と並列に接続される。
FIG. 2 is a circuit block diagram of a
図3は、実施の形態1の比較例に係る照明器具180の電源投入時の電流電圧波形を示す図である。図3を参照して、照明器具180の電源投入時の各部の動作について説明する。ここで、図2に示されるように、A点は直流電源100の高電位側の出力である。B点は点灯装置14の高電位側の入力である。また、Iinは直流電源100から光源点灯装置101に流れる電流である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a current-voltage waveform when the
図3において、A点の電圧の立ち上がりは、直流電源100が投入されたタイミングを示す。図2に示されるように、B点はA点と同電位である。このため、B点の電圧波形は、A点と同様となる。電源投入時において、容量性素子6は充電されていない。このため、電源が投入された直後に容量性素子6を充電する電流が流れる。このため、Iinの電流波形に示されるように、電源投入された直後の短時間において直流電源100から過大な電流が流れることとなる。これは突入電流と呼ばれる。容量性素子6が充電された後は、Iinは定電流制御時に点灯装置14を流れる電流に対応する値となる。このため、Iinは一定となる。
In FIG. 3, the rise of the voltage at point A indicates the timing when the
光源点灯装置1の突入電流が大きいと、ブレーカの過電流保護の仕様に応じて、1台のブレーカに対する照明器具180の接続台数が制限される可能性がある。また、壁スイッチで直流電源100をオフ/オン操作をする場合に、突入電流によってスイッチの接点が溶着する可能性がある。このため、突入電流を抑制することが必要とされる場合がある。
If the inrush current of the light
図4は、実施の形態1に係る照明器具80の電源投入時の電流電圧波形を示す図である。図1に示されるように、A点は直流電源100の高電位側の出力である。B点は点灯装置14の高電位側の入力である。また、Iinは直流電源100から光源点灯装置1に流れる電流である。さらに、C点は容量性素子6の高電位側である。C点の電圧波形は、容量性素子6の両端に印加される電圧を示す。
FIG. 4 is a diagram illustrating a current-voltage waveform when the
比較例と同様に、A点において直流電源100が投入されたタイミングで電圧が立ち上がる。本実施の形態では、B点は、A点と第2ダイオード3を介して接続される。このため、電源投入時において、B点はA点より第2ダイオード3の電圧降下分だけ低い電位となる。第2ダイオード3の電圧降下はA点の電位に比べて小さいため、A点とB点の電位はほぼ同じと見なされる。このため、直流電源100が投入されるとA点の電圧が立ち上がり、これに伴いB点の電圧も立ち上がる。
Similar to the comparative example, the voltage rises at the timing when the
本実施の形態では、電源投入に伴い、容量性素子6はインピーダンス素子4を介して充電されることになる。このため、容量性素子6に印加される電圧は、容量性素子6とインピーダンス素子4の時定数に応じて上昇する。電源投入時は、降圧チョッパ回路は動作していない。このため、Iinでは容量性素子6を充電する電流が大部分を占める。ここで、容量性素子6を充電する電流はインピーダンス素子4で制限される。従って、本実施の形態では比較例と比べて、短時間で過大な電流が流れることが抑制される。 In the present embodiment, the capacitive element 6 is charged via the impedance element 4 when the power is turned on. For this reason, the voltage applied to the capacitive element 6 rises according to the time constants of the capacitive element 6 and the impedance element 4. When the power is turned on, the step-down chopper circuit is not operating. For this reason, the current for charging the capacitive element 6 occupies most of Iin. Here, the current for charging the capacitive element 6 is limited by the impedance element 4. Therefore, in this embodiment, it is possible to suppress an excessive current from flowing in a short time as compared with the comparative example.
電源投入時に流れる突入電流の最大値は、直流電源100の電源電圧をインピーダンス素子4の抵抗値で除した値にほぼ等しい。このため、本実施の形態では、電源投入時の突入電流のピーク値が比較例よりも抑制される。容量性素子6を充電する電流は、容量性素子6が充電されるのに伴い、時間の経過と共に低下する。容量性素子6が充電された後は、Iinは定電流制御時に点灯装置14を流れる電流に対応する値となる。このため、Iinは一定に維持される。
The maximum value of the inrush current that flows when the power is turned on is substantially equal to the value obtained by dividing the power supply voltage of the
図5は、実施の形態1の比較例に係る照明器具180の電源変動時の電流電圧波形を示す図である。図5を参照して、比較例に係る照明器具180において定常動作中に電源電圧が変動した場合の各部の動作を説明する。図2に示されるようにIoutは光源200を流れる電流である。定常状態では、直流電源100から点灯装置14に安定した直流電圧が供給される。このため、A点およびB点には一定の直流電圧が印加される。また、Ioutは一定となる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a current-voltage waveform at the time of power supply fluctuation of the
ここで、直流電源100の異常などにより、短時間、電源電圧が低下もしく遮断する場合がある。図5のA点の電圧波形に示されるように、点灯装置14の定常動作中に直流電源100の電源電圧が低下をしたとする。このとき、B点の電圧波形は、図3の場合と同様にA点と同様となる。
Here, due to an abnormality in the
点灯装置14において抵抗12の検出電圧は制御部13にフィードバックされる。制御部13は、検出電圧に応じて光源200を流れる電流を一定に制御する。ここで、点灯装置14に供給される電圧であるB点の電圧が変動すると、点灯装置14のフィードバックの応答速度が追従できない場合がある。このとき、点灯装置14は、光源200に流す電流を一定に制御できないことがある。この場合、B点の電圧と同期してIoutが低下する。Ioutは光源200に流れる電流であるため、Ioutの変動は光源200から発する光のちらつきとなる。
In the
図6は、実施の形態1に係る照明器具80の電源変動時の電流電圧波形を示す図である。定常状態では、直流電源100から点灯装置14に安定した直流電圧が供給される。このため、A点およびB点には、一定の直流電圧が印加される。このとき、点灯装置14は定常動作をしている。ここで、定常動作とは、点灯装置14が光源200に一定の電力を供給している状態を示す。このとき、光源200を流れる電流であるIoutは一定となる。
FIG. 6 is a diagram illustrating a current-voltage waveform when the power supply of the
次に、図6のA点の電圧波形に示されるように、点灯装置14の定常動作中に直流電源100の電源電圧が低下したとする。本実施の形態では、A点とB点との間に第2ダイオード3が設けられている。第2ダイオード3のアノードは直流電源100側に接続されている。また、第2ダイオード3のカソードは点灯装置14側に接続されている。このため、B点の電位がA点の電位より高い場合、第2ダイオード3により、B点からA点に電流が流れることが妨げられる。このため、B点は、A点よりも高い電位を維持する。
Next, it is assumed that the power supply voltage of the
A点の電位が低下している期間は、B点にはC点から第1ダイオード5を介して、容量性素子6に蓄えられた電力が供給される。このとき、B点はC点よりも第1ダイオード5の電圧降下分だけ低い電位となる。ここで、第1ダイオード5の電圧降下はB点の電位に比べて十分小さいため、B点の電位とC点の電位はほぼ等しい。B点に供給される容量性素子6の電荷は、点灯装置14を動作させるために消費される。また、A点の電位が低下している期間は、第2ダイオード3によって直流電源100から光源200側に電力が供給されない。このため、C点の電位は、時間の経過と共に低下していく。C点の電位の低下に伴い、B点の電位も低下していく。
During the period when the potential at the point A is decreasing, the electric power stored in the capacitive element 6 is supplied from the point C to the point B via the first diode 5. At this time, the point B has a potential lower than the point C by the voltage drop of the first diode 5. Here, since the voltage drop of the first diode 5 is sufficiently smaller than the potential at the point B, the potential at the point B and the potential at the point C are substantially equal. The electric charge of the capacitive element 6 supplied to the point B is consumed for operating the
直流電源100が電源電圧の低下から復帰すると、A点の電位が回復する。この場合、B点とC点の動作は異なる。A点の電位が回復すると、第2ダイオード3に電流が流れる。このため、B点はA点と即時に同電位となる。これに対し、インピーダンス素子4を介して容量性素子6が充電されるため、C点の電位は時間の経過とともに電位が上昇する。
When the
次にIoutについて説明する。点灯装置14に供給される電圧であるB点の電圧の変動に対して、点灯装置14のフィードバックの応答速度が追従できない場合がある。このとき、B点の電位と同期してIoutが低下する。ここで、比較例に係る光源点灯装置101では、A点の電圧変動がIoutに反映された。これに対し、本実施の形態では、第2ダイオード3が設けられることで、図6に示されるようにA点の電圧変動がIoutに反映されることが抑制される。
Next, Iout will be described. The response speed of the feedback of the
本実施の形態では、直流電源100の電源電圧が変動した場合、B点の電位はA点には追随しない。B点の電位は、容量性素子6に蓄えられている電荷の減少に伴い低下する。このため、点灯装置14のフィードバックの応答速度が電源電圧の変動に追従できない場合にも、比較例180と比べて、Ioutの変動を抑制できる。Ioutの変動は、光源200が発する光のちらつきとして見える。従って、本実施の形態では光源200のちらつきを抑制できる。
In the present embodiment, when the power supply voltage of the
以上から、本実施の形態に係る照明器具80では、電源変動に対する光源200のちらつきの抑制および突入電流の抑制ができる。また、ちらつき抑制回路2では、ちらつきを抑制する回路と突入電流を抑制する回路とが一体化されている。このため、ちらつきを抑制する回路と別個に突入電流を抑制する回路を設けなくても良い。また、本実施の形態では簡易な構成のちらつき抑制回路2で突入電流とちらつきを抑制できる。従って、本実施の形態では光源点灯装置1を小型化できる。また、光源点灯装置1を低コストで得ることができる。
From the above, in the
上述したようにちらつき抑制回路2を設けることで、電源の変動に点灯装置14のフィードバックが追従できない場合にも光源200のちらつきを抑制できる。また、第2ダイオード3によって、容量性素子6に蓄えられた電荷が直流電源100側に流れることを防止できる。ここで、光源点灯装置1から電流が流れ込むことを防止する構成が直流電源100側に備えられる場合には、ちらつき抑制回路2は第2ダイオード3を備えなくても良い。この場合、ちらつき抑制回路2の構成をさらに簡易にできる。
By providing the
また、例えば容量性素子6の静電容量を大きくするほど、容量性素子6の電荷の消費によるC点の電圧の変動を抑制できる。このため、容量性素子6の静電容量を大きくすることで、電源変動時のIoutの変動をさらに抑制できる。従って、容量性素子6の容量を大きくすることで、電源電圧の変動時に使用者がちらつきを認識し難くすることができる。 Further, for example, as the capacitance of the capacitive element 6 is increased, the fluctuation of the voltage at the point C due to the consumption of the charge of the capacitive element 6 can be suppressed. For this reason, by increasing the capacitance of the capacitive element 6, it is possible to further suppress fluctuations in Iout when the power supply fluctuates. Therefore, by increasing the capacitance of the capacitive element 6, it is possible to make it difficult for the user to recognize flicker when the power supply voltage varies.
一方で、容量性素子6の静電容量が大きいほど、容量性素子6が充電されるまでの時間が長くなる。このため、電源投入からちらつき抑制回路2が動作できるまでの時間が長くなる。つまり、照明器具80がスタンバイできるまでの時間が長くなる。
On the other hand, the larger the capacitance of the capacitive element 6, the longer the time until the capacitive element 6 is charged. For this reason, the time from when the power is turned on until the
このため、容量性素子6の静電容量は、電源電圧の低下または遮断時に、どの程度の期間ちらつきを抑制するかを考慮して、調整しても良い。また、容量性素子6の静電容量は、点灯装置14と光源200で消費される電力を考慮して選定されても良い。また、ちらつき抑制回路2が実際に搭載された照明機器を動作させて、適切な静電容量の容量性素子6を選定するものとしても良い。
For this reason, the capacitance of the capacitive element 6 may be adjusted in consideration of how long the flicker is suppressed when the power supply voltage is reduced or cut off. Further, the capacitance of the capacitive element 6 may be selected in consideration of the power consumed by the
次に、インピーダンス素子4の抵抗値の選定方法の一例を説明する。一般に、1台のブレーカに対して接続できる光源点灯装置1または照明器具80などの照明機器の台数は、ブレーカの定格電流と、照明機器の過電流特性とを考慮して決定される。
Next, an example of a method for selecting the resistance value of the impedance element 4 will be described. Generally, the number of lighting devices such as the light
例えば、ブレーカの定格電流よりもブレーカに接続された複数の照明機器の定格電流の合計値が小さくなるように、ブレーカに接続できる照明機器の台数を算出する。次に、ブレーカの定格電流よりもブレーカに接続された複数の照明機器の過電流値の合計値が小さくなるように、ブレーカに接続できる照明機器の台数を算出する。照明機器の定格電流から算出された接続台数と、照明機器の過電流値から算出された接続台数の小さいほうが、1台のブレーカに対しての接続できる照明機器の台数となる。 For example, the number of lighting devices that can be connected to the breaker is calculated so that the total value of the rated currents of a plurality of lighting devices connected to the breaker is smaller than the rated current of the breaker. Next, the number of lighting devices that can be connected to the breaker is calculated so that the total value of the overcurrent values of a plurality of lighting devices connected to the breaker is smaller than the rated current of the breaker. The smaller of the number of connected devices calculated from the rated current of the lighting device and the number of connected devices calculated from the overcurrent value of the lighting device is the number of lighting devices that can be connected to one breaker.
従って、照明機器の定格電流および過電流値が小さいほど、1台のブレーカに対して接続できる照明機器は多くなる。ここで、定格電流は照明機器の仕様により決まるため、調整が難しい。これに対し、本実施の形態では、突入電流をちらつき抑制回路2により抑制することで過電流を抑制できる。このため、1台のブレーカに対して接続できる光源点灯装置1の台数が光源点灯装置1の定格電流で決まるように突入電流を抑制することで、ブレーカに複数の光源点灯装置1を効率よく接続できる。
Therefore, the smaller the rated current and overcurrent value of the lighting device, the more lighting devices that can be connected to one breaker. Here, since the rated current is determined by the specifications of the lighting device, adjustment is difficult. On the other hand, in this Embodiment, an overcurrent can be suppressed by suppressing an inrush current with the
ブレーカの遮断特性は、製品毎に異なる。つまり、ブレーカが遮断するための過電流値およびブレーカが遮断するための過電流が流れる期間は、製品毎に異なる。しかし、多くの製品において、数秒の間、ブレーカの定格電流の200%の電流が流れてもブレーカは遮断されないことが多い。このため、本実施の形態では、ブレーカに接続される光源点灯装置1の突入電流値を光源点灯装置1の定格電流の200%以内に抑制する。光源点灯装置1の突入電流値を光源点灯装置1の定格電流の2倍以下とすることで、1台のブレーカに対しての接続できる光源点灯装置1の台数を突入電流値ではなく、定格電流値によって決めることができる。
Breaker breaking characteristics vary from product to product. That is, the overcurrent value for breaking the breaker and the period during which the overcurrent for breaking the breaker is different for each product. However, in many products, the breaker is often not cut off even if a current of 200% of the rated current of the breaker flows for a few seconds. For this reason, in this Embodiment, the rush current value of the light
突入電流のピーク値は、電源電圧をインピーダンス素子4の抵抗値で除した値にほぼ等しい。このため、本実施の形態ではインピーダンス素子4の抵抗値は、直流電源100の電源電圧を直流電源100から入力される定格電流値の2倍の値で除した値以上に設定する。これにより、突入電流のピーク値を光源点灯装置1の定格電流の2倍以下に抑制できる。
The peak value of the inrush current is substantially equal to the value obtained by dividing the power supply voltage by the resistance value of the impedance element 4. For this reason, in the present embodiment, the resistance value of the impedance element 4 is set to be equal to or greater than the value obtained by dividing the power supply voltage of the
以上から、ブレーカへの光源点灯装置1の接続台数について、突入電流による制限をなくし、定格電流から接続台数を決めることができる。従って、ブレーカに対して多くの光源点灯装置1および照明器具80を接続できる。これにより、ブレーカを効率よく利用できる。
From the above, the number of connected light
例えば、定常状態において、直流電源100の電源電圧がDC400Vであるものとする。また、直流電源100からの入力電力が100Wであり、入力電流が0.4Aであるものとする。つまり、光源点灯装置1の定格電流は0.4Aである。このとき、突入電流は0.8A以下に抑制されると良い。DC400÷0.8A=500Ωであるため、インピーダンス素子4の抵抗値は500Ω以上に選定されると良い。
For example, it is assumed that the power supply voltage of the
次に、インピーダンス素子4の抵抗値の別の選定方法を説明する。インピーダンス素子4の抵抗値が大きいほど、容量性素子6が充電されるまでの時間が長くなる。つまり、ちらつき抑制回路2が動作できる状態となるまでの時間が長くなる。ちらつき抑制回路2は、電源投入後において光源200が点灯するまでに、動作できる状態となっていることが望ましい。光源点灯装置1に電源が投入されてから、光源200が点灯するまでの時間は、製品毎に異なるが、一般に1秒以内となるように設計される。
Next, another method for selecting the resistance value of the impedance element 4 will be described. The larger the resistance value of the impedance element 4 is, the longer the time until the capacitive element 6 is charged. That is, the time until the
直列回路20において容量性素子6は、時定数τ=CRより算出される時間で63.2%まで充電される。ここで、Cは容量性素子6の静電容量であり、Rはインピーダンス素子4の抵抗値である。容量性素子6を95%以上充電させるには、時定数τの3倍の時間を要する。電源投入から点灯までの時間である1秒に対してマージンを設定し、900ms以内に容量性素子6を95%以上充電できれば、光源200が点灯するまでにちらつき抑制回路2を安定して動作させることができる。従って、時定数τが900msの3分の1以下であればよい。
In the
つまり、インピーダンス素子4と容量性素子6との時定数τが300ms以下であれば良い。本実施の形態では、時定数τが300ms以下になるようにインピーダンス素子4の抵抗値Rの上限値を設定する。ここで、容量性素子6の静電容量を47μFとする。τ=CRより、300ms÷47μF=6382Ωとなる。従って、インピーダンス素子4の抵抗値Rは6382Ω以下であれば良い。 That is, the time constant τ between the impedance element 4 and the capacitive element 6 may be 300 ms or less. In the present embodiment, the upper limit value of the resistance value R of the impedance element 4 is set so that the time constant τ is 300 ms or less. Here, the capacitance of the capacitive element 6 is 47 μF. From τ = CR, 300 ms ÷ 47 μF = 6382Ω. Therefore, the resistance value R of the impedance element 4 may be 6382Ω or less.
80 照明器具、100 直流電源、200 光源、1 光源点灯装置、2 ちらつき抑制回路、3 第2ダイオード、4 インピーダンス素子、5 第1ダイオード、6 容量性素子、7 スイッチング素子、13 制御部、14 点灯装置、16 点灯回路、20 直列回路 80 lighting equipment, 100 DC power supply, 200 light source, 1 light source lighting device, 2 flicker suppression circuit, 3rd diode, 4 impedance element, 5 1st diode, 6 capacitive element, 7 switching element, 13 control unit, 14 lighting Device, 16 lighting circuit, 20 series circuit
Claims (8)
前記直流電源と前記点灯回路との間で前記直流電源と並列に接続されたちらつき抑制回路と、
を備え、
前記ちらつき抑制回路は、
容量性素子と、
前記容量性素子の高電位側に前記容量性素子と直列に接続されたインピーダンス素子と、
前記インピーダンス素子と前記容量性素子との接続点にアノードが接続され、カソードが前記点灯回路の高電位側に接続された第1ダイオードと、
を備えることを特徴とする光源点灯装置。 A lighting circuit that turns on the light source by receiving power from a DC power supply;
A flicker suppression circuit connected in parallel with the DC power source between the DC power source and the lighting circuit,
With
The flicker suppression circuit is
A capacitive element;
An impedance element connected in series with the capacitive element on the high potential side of the capacitive element;
A first diode having an anode connected to a connection point between the impedance element and the capacitive element, and a cathode connected to a high potential side of the lighting circuit;
A light source lighting device comprising:
前記直流電源の高電位側の出力にアノードが接続され、前記インピーダンス素子の高電位側にカソードが接続された第2ダイオードを備えることを特徴とする請求項1に記載の光源点灯装置。 The flicker suppression circuit is
2. The light source lighting device according to claim 1, further comprising: a second diode having an anode connected to an output on a high potential side of the DC power source and a cathode connected to a high potential side of the impedance element.
前記点灯回路は、スイッチング素子のオンオフにより前記光源に電力を供給し、
前記制御部は、前記スイッチング素子のオンオフを制御し、前記光源に供給される電力を一定に制御することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の光源点灯装置。 A lighting device comprising the lighting circuit and a control unit;
The lighting circuit supplies power to the light source by turning on and off a switching element,
The light source lighting device according to claim 1, wherein the control unit controls on / off of the switching element to control power supplied to the light source to be constant.
前記光源と、
を備えることを特徴とする照明器具。 The light source lighting device according to any one of claims 1 to 7,
The light source;
A lighting apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017104730A JP2018201298A (en) | 2017-05-26 | 2017-05-26 | Light source lighting device and lighting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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- 2017-05-26 JP JP2017104730A patent/JP2018201298A/en active Pending
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