JP2021061095A - 発光ダイオードユニット及び発光ダイオード照明装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参照して、本発明の第1の実施形態に係る、発光ダイオードユニット、及び、この発光ダイオードユニットと発光ダイオード点灯回路を有する発光ダイオード照明装置について説明する。
本実施形態に係る発光ダイオード照明装置(LED照明装置)10は、発光ダイオード点灯回路(LED点灯回路)100と発光ダイオードユニット(LEDユニット)200を有している。LED点灯回路100の入力端子101a,101bには、電源ラインLi1,Li2を介して商用電源50が接続されている。電源ラインLi2には、片切スイッチSWが介装されている。このLED点灯回路100は、商用電源50から供給された交流電圧を整流すると共に、整流した全波整流電圧の電圧値を調整して、LEDユニット200に出力するものである。LEDユニット200は、LED点灯回路100から直流電圧が入力されることにより点灯して照明をするものである。
LED点灯回路100は、整流回路110と、力率改善回路(PFC(Power Factor Correction)回路)120と、発光ダイオードドライバ回路(LEDドライバ回路)130を有している。
LEDユニット200は、複数の発光ダイオード(LED)201を有している。これらLED201は、電気的に直列接続されて、発光ダイオード回路(LED回路)210を構成している。LED回路210は、図示しないプリント基板に実装されている。LED回路210が実装されたプリント基板は、導電性(例えば、金属製)の筐体220内に備えられている。具体的には、LED回路210が実装されたプリント基板は筐体220の内壁等に取り付けられている。このため、LED回路210(各LED201)と筐体220の間には、プリント基板の浮遊容量Csが存在する。なお、筐体220は、感電防止などのために、接地(アース)されている。
ここで、図1に示す第1の実施形態の特徴点を、図3に示す比較例と対比することにより説明する。図3に示す比較例のLED照明装置10Aは、LED点灯回路100とLEDユニット200Aを有している。比較例のLED点灯回路100は、第1の実施形態のLED点灯回路100と同じ構成である。第1の実施形態のLEDユニット200はバイパスコンデンサCP1,CP2・・・CC1,CC2・・・CN1,CN2を有しているが、比較例のLEDユニット200Aは、このようなバイパスコンデンサを有していない。比較例のLEDユニット200Aの他の部分の構成は、第1の実施形態のLEDユニット200と同じ構成になっている。
第1の実施形態では、図1に示すように、直列接続された複数のLED201(LED回路210)に対して、バイパスコンデンサCP1,CP2・・・CC1,CC2・・・CN1,CN2を並列接続している。このため、ノイズ源NSから発生した、例えば、9kHzのノイズがLEDユニット200に侵入してきても、ノイズ電流は、低インピーダンスとなっているバイパスコンデンサCP1,CP2・・・CC1,CC2・・・CN1,CN2を流れ、LED回路210に流れることはない。このため、LED回路210の両端側(高電圧側及び低電圧側)に配置されたLED201が微発光することはない。なお、本実施形態において想定しているノイズの周波数は、9kHzに限らず、例えば、5kHz〜20kHzである。
第1の実施形態において、LEDユニット200の第1の変形例としては、次のような構成を採用することができる。即ち、高電圧側の各発光ダイオード群GP1,GP2から中央側の発光ダイオード群GC1,GC2に向かうにしたがい、各発光ダイオード群に備えるバイパスコンデンサの静電容量を次第に減少させ、並びに、低電圧側の発光ダイオード群GN1,GN2から中央側の発光ダイオード群GC1,GC2に向かうにしたがい、各発光ダイオード群に備えるバイパスコンデンサの静電容量を次第に減少させる構成とする。つまり、高電圧側及び低電圧側から中央側に向かうにしたがい、各発光ダイオード群に備えるバイパスコンデンサの静電容量を次第に減少させる構成とする。逆にいえば、中央側から高電圧側及び低電圧側に向かうにしたがい、各発光ダイオード群に備えるバイパスコンデンサの静電容量を次第に増大させる構成とする。
(1) 中央側の各発光ダイオード群GC1,GC2に備えたバイパスコンデンサCC1,CC2の静電容量は、高電圧側の各発光ダイオード群GP1,GP2に備えたバイパスコンデンサCP1,CP2の静電容量よりも小さくなっている。逆にいえば、高電圧側に配置したバイパスコンデンサCP1,CP2の静電容量を大きくしている。
(2) 中央側の各発光ダイオード群GC1,GC2に備えたバイパスコンデンサCC1,CC2の静電容量は、低電圧側の各発光ダイオード群GN1,GN2に備えたバイパスコンデンサCN1,CN2の静電容量よりも小さくなっている。逆にいえば、低電圧側に配置したバイパスコンデンサCN1,CN2の静電容量を大きくしている。
図2を参照して、本発明の第2の実施形態に係る、発光ダイオードユニット、及び、この発光ダイオードユニットと発光ダイオード点灯回路を有する発光ダイオード照明装置について説明する。
本実施形態に係る発光ダイオード照明装置(LED照明装置)10−2は、発光ダイオード点灯回路(LED点灯回路)100と発光ダイオードユニット(LEDユニット)200−2を有している。LED点灯回路100の入力端子101a,101bには、電源ラインLi1,Li2を介して商用電源50が接続されている。電源ラインLi2には、片切スイッチSWが介装されている。このLED点灯回路100は、商用電源50から供給された交流電圧を整流すると共に、整流した全波整流電圧の電圧値を調整して、LEDユニット200−2に出力するものである。このLED点灯回路100の構成は、図1に示す実施例1におけるLED点灯回路100と同様な構成になっている。LEDユニット200−2は、LED点灯回路100から直流電圧が入力されることにより点灯して照明をするものである。
LEDユニット200−2は、複数の発光ダイオード(LED)201を有している。これらLED201は、電気的に直列接続されて、発光ダイオード回路(LED回路)210を構成している。LED回路210は、図示しないプリント基板に実装されている。LED回路210が実装されたプリント基板は、導電性(例えば、金属製)の筐体220内に備えられている。具体的には、LED回路210が実装されたプリント基板は筐体220の内壁等に取り付けられている。このため、LED回路210(各LED201)と筐体220の間には、プリント基板の浮遊容量Csが存在する。なお、筐体220は、感電防止などのために、接地(アース)されている。
第2の実施形態において、LEDユニット200−2の第1の変形例としては、次のような構成を採用することができる。即ち、高電圧側の各発光ダイオード群gP1,gP2から中央側の発光ダイオード群gC1,gC2に向かうにしたがい、各発光ダイオード群に備える直列接続されたLED201の数を次第に増大させ、並びに、低電圧側の発光ダイオード群gN1,gN2から中央側の発光ダイオード群gC1,gC2に向かうにしたがい、各発光ダイオード群に備える直列接続されたLED201の数を次第に増大させる構成とする。つまり、高電圧側及び低電圧側から中央側に向かうにしたがい、各発光ダイオード群に備える直列接続されたLED201の数を次第に増大させる構成とする。逆にいえば、中央側から高電圧側及び低電圧側に向かうにしたがい、各発光ダイオード群に備える直列接続されたLED201の数を次第に減少させる構成とする。
(3) 中央側の発光ダイオード群GC1,GC2に備えた直列接続されたLED201の数は、高電圧側の発光ダイオード群gP1,gP2に備えた直列接続されたLED201の数よりも多くなっている。逆にいえば、高電圧側に備えた直列接続されたLED201の数を少なくしている。
(4) 中央側の発光ダイオード群gC1,gC2に備えた直列接続されたLED201の数は、低電圧側の発光ダイオード群gN1,gN2に備えた直列接続されたLED201の数よりも多くなっている。逆にいえば、低電圧側に備えた直列接続されたLED201の数を少なくしている。
Claims (6)
- 複数の発光ダイオードを直列接続した発光ダイオード回路が、導電性の筐体に備えられている発光ダイオードユニットであって、
前記発光ダイオード回路は、高電圧側に配置された前記発光ダイオードを含む高電圧側の発光ダイオード群と、低電圧側に配置された前記発光ダイオードを含む低電圧側の発光ダイオード群と、前記高電圧側及び前記低電圧側の発光ダイオード群の間に配置された前記発光ダイオードを含む中央側の発光ダイオード群とを有し、
前記各発光ダイオード群は、それぞれ前記発光ダイオードに対して並列接続されるバイパスコンデンサを備え、
前記中央側の発光ダイオード群において、前記バイパスコンデンサにより前記発光ダイオード1つ当たりに割り当てられる静電容量は、前記高電圧側の発光ダイオード群及び前記低電圧側の発光ダイオード群の少なくとも一方の発光ダイオード群において、前記バイパスコンデンサにより前記発光ダイオード1つ当たりに割り当てられる静電容量よりも小さい
ことを特徴とする発光ダイオードユニット。 - 前記高電圧側の発光ダイオード群及び前記低電圧側の発光ダイオード群の少なくとも一方の発光ダイオード群から前記中央側の発光ダイオード群に向かうにしたがい、各発光ダイオード群において前記バイパスコンデンサにより前記発光ダイオード1つ当たりに割り当てられる静電容量が次第に減少している
ことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオードユニット。 - 前記中央側の発光ダイオード群において、直列接続した前記発光ダイオードに対して並列接続される前記バイパスコンデンサの静電容量は、前記高電圧側の発光ダイオード群及び前記低電圧側の発光ダイオード群の少なくとも一方の発光ダイオード群において、直列接続した前記発光ダイオードに対して並列接続される前記バイパスコンデンサの静電容量よりも小さい
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の発光ダイオードユニット。 - 前記中央側の発光ダイオード群において、前記バイパスコンデンサに並列接続される前記発光ダイオードの直列接続数は、前記高電圧側の発光ダイオード群及び前記低電圧側の発光ダイオード群の少なくとも一方の発光ダイオード群において、前記バイパスコンデンサに並列接続される前記発光ダイオードの直列接続数よりも多い
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の発光ダイオードユニット。 - 各発光ダイオード群において、前記発光ダイオードに対して並列接続される前記バイパスコンデンサの数は1つ又は複数個である
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光ダイオードユニット。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光ダイオードユニットと、
前記発光ダイオードユニットの前記発光ダイオード回路に直流電圧を出力する発光ダイオード点灯回路と
を有することを特徴とする発光ダイオード照明装置。
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