JP3176177U

JP3176177U - Ｌｅｄ装置

Info

Publication number: JP3176177U
Application number: JP2012001802U
Authority: JP
Inventors: 泰和楊
Original assignee: 泰和楊
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2022-03-29

Abstract

【課題】壊れにくいＬＥＤ装置を提供する。
【解決手段】本考案は、複数個の同極性直列接続式ＬＥＤ（１０１）のセットの両端に電圧制限素子（１０５）を並列接続することによって、電圧制限素子（１０５）を共用する。また、各ＬＥＤ（１０１）の両端に別々に均圧抵抗（１０７）を並列接続することによりＬＥＤ（１０１）を過電圧から保護し、電源から来るサージ電圧が現れるとき共用の電圧制限素子（１０５）を通して吸収することによって、各ＬＥＤ（１０１）が瞬間的な過電圧及び過電流により壊れることを防ぐ。
【選択図】図３

Description

本考案は、直列接続された複数個のＬＥＤを備えているＬＥＤ装置に関する。

従来のＬＥＤ装置は、ＬＥＤの両端に例えばツェナーダイオード等の電圧制限素子を並列接続することによって構成した発光素子ユニットを有し、ＬＥＤにかかる電圧が異常に上昇するときツェナーダイオードにより異常電圧を吸収する。

特開２００５−０７２４３２号公報

ＬＥＤの両端にツェナーダイオードを並列接続することによって構成した複数個の発光素子ユニットを直列接続または直列・並列接続することによって発光素子セットを構成する場合、ＬＥＤまたはツェナーダイオードの特性が異なることに起因して電圧分布が不均一であるために異常高電圧になったとき、受け端の電圧が比較的高いＬＥＤを通過する電流が大きくなるため、ＬＥＤ装置が壊れるという欠点がある。
本考案は、壊れにくいＬＥＤ装置を提供することを目的とする。

本考案は、複数個の同極性直列接続式ＬＥＤセットの両端に電圧制限素子を並列接続することによって、電圧制限素子を共用することを特徴としている。また、各ＬＥＤの両端に別々に均圧抵抗を並列接続することにより、ＬＥＤを過電圧から保護することを特徴としている。

従来のＬＥＤ装置であって、１個のＬＥＤと１個の電圧制限素子とを並列接続することによって発光素子ユニットを構成し、２個以上の発光素子ユニットを同極になるように直列接続することにより発光素子セットを構成するＬＥＤ装置を示す模式図である。従来のＬＥＤ装置であって、２個の発光素子セットを逆極になるように直列接続することによって構成されたＬＥＤ装置を示す模式図である。本考案の第１実施形態によるＬＥＤ装置であって、２個以上の同極性直列接続式ＬＥＤセットの両端に１個の共用の電圧制限素子を並列接続するとともに、各ＬＥＤの両端に均圧抵抗を並列接続することによって発光素子ユニットを構成するＬＥＤ装置を示す模式図である。本考案の第２実施形態によるＬＥＤ装置であって、図３に示す発光素子ユニットの複数個を同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって、発光素子セットを構成するＬＥＤ装置を示す模式図である。本考案の第３実施形態によるＬＥＤ装置であって、図３に示す発光素子ユニットの複数個を逆極になるように直列接続するＬＥＤ装置を示す模式図である。本考案の第４実施形態によるＬＥＤ装置であって、図４に示す発光素子セットの複数個を逆極になるように直列接続するＬＥＤ装置を示す模式図である。本考案の第５実施形態によるＬＥＤ装置であって、図５に示す両発光素子ユニットの両端に別々に接続する逆極性並列接続式ダイオードを備えるＬＥＤ装置を示す模式図である。本考案の第６実施形態によるＬＥＤ装置であって、図６に示す逆極になるように直列接続された２個以上の発光素子セットのうち、同極になるように直列接続された複数個の発光素子セットの両端に別々に接続された逆極性並列接続式ダイオードを備えるＬＥＤ装置を示す模式図である。本考案の第７実施形態によるＬＥＤ装置であって、２個以上のＬＥＤと電圧制限素子および均圧抵抗とを並列接続することにより構成された発光素子ユニットを、同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって発光素子セットを構成するＬＥＤ装置を示す模式図である。本考案の第８実施形態によるＬＥＤ装置であって、図９に示す発光素子セットの２個を逆極になるように直列接続するＬＥＤ装置を示す模式図である。

本考案におけるＬＥＤは、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）の略称である。
従来のＬＥＤ装置は、ＬＥＤの両端に例えばツェナーダイオード等の電圧制限素子を並列接続することによって発光素子ユニットを構成し、ＬＥＤにかかる電圧が異常に上昇するときツェナーダイオードにより異常電圧を吸収する。ところが、ＬＥＤの両端にツェナーダイオードを並列接続することによって構成した複数個の発光素子ユニットを直列接続または直列・並列接続することによって発光素子セットを構成する場合、ＬＥＤまたはツェナーダイオードの特性が異なることに起因して電圧分布が不均一であるために異常高電圧になったとき、受け端の電圧が比較的高いＬＥＤを通過する電流が大きくなるために、ＬＥＤ装置が壊れるという欠点がある。

本考案は、複数個の同極性直列接続式ＬＥＤセットの両端に電圧制限素子を並列接続することによって、電圧制限素子を共用する。また、各ＬＥＤの両端に別々に均圧抵抗を並列接続することによりＬＥＤを過電圧から保護し、電源から来るサージ電圧が現れるとき共用の電圧制限素子を通して吸収することによって、各ＬＥＤが瞬間的な過電圧及び過電流により壊れることを防ぐ。

図１に、従来の回路であって、１個のＬＥＤと１個の電圧制限素子を並列接続することにより発光素子ユニットを構成し、２個以上の発光素子ユニットを同極になるように直列接続することにより発光素子セットを構成する回路の模式図を示す。

図１に、１個のＬＥＤと１個のツェナーダイオードとを同極になるように並列接続することにより発光素子ユニットを構成し、２個以上の発光素子ユニットを同極になるように直列接続または直列・並列接続することにより従来の発光素子セットを構成することを示す。

図２に、従来のＬＥＤ装置であって、２個の発光素子セットを逆極になるように直列接続することによって構成されたＬＥＤ装置の模式図を示す。
図２に、１個のＬＥＤと１個のツェナーダイオードとを並列接続することにより発光素子ユニットを構成し、２個以上の発光素子ユニットを同極になるように直列接続することにより発光素子セットを構成し、２個以上の発光素子セットを逆方向に直列接続することにより従来のＬＥＤ装置を構成することを示す。

（第１実施形態）
図３に、本考案の第１実施形態によるＬＥＤ装置であって、２個以上の同極性直列接続式ＬＥＤセットの両端に１個の共用の電圧制限素子を並列接続するとともに、各ＬＥＤの両端に均圧抵抗を並列接続することによって発光素子ユニットを構成するＬＥＤ装置の模式図を示す。
図３の主な構成は下記を含む。
ＬＥＤ（１０１）は、発光ダイオードによって構成されている。
電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子、例えばツェナーダイオードまたはバリスタによって構成されている。
均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各ＬＥＤの両端と並列接続する。
２個以上のＬＥＤ（１０１）を同極になるように直列接続した両端に、１個の共用の電圧制限素子（１０５）を並列接続するとともに、各ＬＥＤ（１０１）の両端に均圧抵抗（１０７）を並列接続することによって、発光素子ユニットを構成する。

（第２実施形態）
図４に、本考案の第２実施形態によるＬＥＤ装置であって、図３に示す発光素子ユニットの複数個を同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって、発光素子セットを構成するＬＥＤ装置の模式図を示す。
図４の主な構成は下記を含む。
ＬＥＤ（１０１）は、発光ダイオードによって構成されている。
電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子、例えばツェナーダイオードまたはバリスタによって構成されている。
均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各ＬＥＤの両端と並列接続する。
２個以上のＬＥＤ（１０１）を同極になるように直列接続した両端に、１個の共用の電圧制限素子（１０５）を並列接続するとともに、各ＬＥＤ（１０１）の両端に均圧抵抗（１０７）を並列接続することによって、発光素子ユニットを構成する。
複数個の発光素子ユニットを同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって、発光素子セットを構成する。

（第３実施形態）
図５に、本考案の第３実施形態によるＬＥＤ装置であって、図３に示す発光素子ユニットの複数個を逆極になるように直列接続するＬＥＤ装置の模式図を示す。
図５の主な構成は下記を含む。
ＬＥＤ（１０１）は、発光ダイオードによって構成されている。
電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子、例えばツェナーダイオードまたはバリスタによって構成されている。
均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各ＬＥＤの両端と並列接続する。
２個以上のＬＥＤ（１０１）を同極になるように直列接続した両端に、１個の共用の電圧制限素子（１０５）を並列接続するとともに、各ＬＥＤ（１０１）の両端に均圧抵抗（１０７）を並列接続することによって、発光素子ユニットを構成する。
２個の発光素子ユニットは、逆極になるように直列接続されている。

（第４実施形態）
図６に、本考案の第４実施形態によるＬＥＤ装置であって、図４に示す発光素子セットの複数個を逆極になるように直列接続するＬＥＤ装置の模式図を示す。
図６の主な構成は下記を含む。
ＬＥＤ（１０１）は、発光ダイオードによって構成されている。
電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子、例えばツェナーダイオードまたはバリスタによって構成されている。
均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各ＬＥＤの両端と並列接続する。
２個以上のＬＥＤ（１０１）を同極になるように直列接続した両端に、１個の共用の電圧制限素子（１０５）を並列接続するとともに、各ＬＥＤ（１０１）の両端に均圧抵抗（１０７）を並列接続することによって、発光素子ユニットを構成する。
複数個の発光素子ユニットを同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって、発光素子セットを構成する。
２個以上の発光素子セットは、逆極になるように直列接続されている。

（第５実施形態）
図７に、本考案の第５実施形態によるＬＥＤ装置であって、図５に示す両発光素子ユニットの両端に別々に接続する逆極性並列接続式ダイオードを備えるＬＥＤ装置の模式図を示す。
図７の主な構成は下記を含む。
ＬＥＤ（１０１）は、発光ダイオードによって構成されている。
電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子、例えばツェナーダイオードまたはバリスタによって構成されている。
均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各ＬＥＤの両端と並列接続する。
２個以上のＬＥＤ（１０１）を同極になるように直列接続した両端に、１個の共用の電圧制限素子（１０５）を並列接続するとともに、各ＬＥＤ（１０１）の両端に均圧抵抗（１０７）を並列接続することによって、発光素子ユニットを構成する。
２個の発光素子ユニットは、逆極になるように直列接続されている。
逆極性並列接続式ダイオード（１０６）は、発光素子ユニットの両端に別々に接続されている。

（第６実施形態）
図８に、本考案の第６実施形態によるＬＥＤ装置であって、図６に示す逆極になるように直列接続された２個以上の発光素子セットのうち、同極になるように直列接続された複数個の発光素子セットの両端に別々に接続された逆極性並列接続式ダイオードを備えるＬＥＤ装置の模式図を示す。
図８の主な構成は下記を含む。
ＬＥＤ（１０１）は、発光ダイオードによって構成されている。
電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子、例えばツェナーダイオードまたはバリスタによって構成されている。
均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各ＬＥＤの両端と並列接続する。
２個以上のＬＥＤ（１０１）を同極になるように直列接続する両端に、１個の共用の電圧制限素子（１０５）を並列接続するとともに、各ＬＥＤ（１０１）の両端に均圧抵抗（１０７）を並列接続することによって、発光素子ユニットを構成する。
複数個の発光素子ユニットを同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって、発光素子セットを構成する。
２個以上の発光素子セットは、逆極になるように直列接続されている。
逆極性並列接続式ダイオード（１０６）は、逆極になるように直列接続された２個以上の発光素子セットのうち、同極になるように直列接続または直列・並列接続された複数個の発光素子セットの両端に別々に接続されている。

（第７実施形態）
図９に、本考案の第７実施形態によるＬＥＤ装置であって、２個以上のＬＥＤと電圧制限素子および均圧抵抗とを並列接続することにより構成された発光素子ユニットを、同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって発光素子セットを構成するＬＥＤ装置の模式図を示す。
図９の主な構成は下記を含む。
ＬＥＤ（１０１）は、発光ダイオードによって構成されている。
電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子、例えばツェナーダイオードまたはバリスタによって構成されている。
均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、ＬＥＤの両端に並列接続されている。
ＬＥＤと電圧制限素子および均圧抵抗とを並列接続することによって、発光素子ユニットを構成する。
２個以上の発光素子ユニットを同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって、発光素子セットを構成する。

（第８実施形態）
図１０に、本考案の第８実施形態によるＬＥＤ装置であって、図９に示す発光素子セットの２個を逆極になるように直列接続するＬＥＤ装置の模式図を示す。
図１０の主な構成は下記を含む。
ＬＥＤ（１０１）は、発光ダイオードによって構成されている。
電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子、例えばツェナーダイオードまたはバリスタによって構成されている。
均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、ＬＥＤの両端と並列接続している。
ＬＥＤと電圧制限素子および均圧抵抗とを並列接続することによって、発光素子ユニットを構成する。
２個以上の発光素子ユニットを同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって、発光素子セットを構成する。
２個以上の発光素子セットは、逆極になるように直列接続されている。

上述の実施形態によるＬＥＤ装置の電源は、定電流電源、定電圧電源、電流電源制限、限圧電源または電流または電圧の制御が行われていない電源を用いることができる。ただし本考案の電圧制限素子の稼働に合わせて、電源出力側の本体の中にあるインピーダンス、または電源出力端と負荷との間にインピーダンス素子を連続設置することによって、電源や電圧が変動するとき、電圧制限素子を流れる電流を通して、インピーダンス素子の両端で電圧降下を変化させることにより、ＬＥＤ装置の両端の電圧を調節する。

（他の実施形態）
本考案の他の実施形態では、ＬＥＤ（１０１）は、１個の発光ダイオードから構成されるか場合のみならず、互いに直列接続または並列接続または直列・並列接続された複数個の発光ダイオードからなるＬＥＤユニットから構成されてもよい。

本考案の他の実施形態では、電圧制限素子（１０５）は、ツェナーダイオード、バリスタ、順方向電圧降下を持つダイオード、および、逆極性順方向電圧降下を持つツェナーダイオードのうち１個から構成されること、および、ツェナーダイオード、バリスタ、順方向電圧降下を持つダイオード、および、逆極性順方向電圧降下を持つツェナーダイオードのうち少なくとも一種以上であり且つ複数個の素子が互いに同極になるように直列接続または並列接続または直列・並列接続されてなる素子ユニットから構成されることを含む。

１０１・・・ＬＥＤ
１０５・・・電圧制限素子
１０６・・・ダイオード
１０７・・・均圧抵抗

Claims

２個以上の同極性直列接続式ＬＥＤセットの両端に共用の電圧制限素子を並列接続するとともに、各ＬＥＤの両端に均圧抵抗を並列接続することによって構成される発光素子ユニットを有するＬＥＤ装置であって、
前記ＬＥＤ（１０１）は発光ダイオードによって構成され、
前記電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子によって構成され、
前記均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各前記ＬＥＤの両端に並列接続され、
前記発光素子ユニットは、２個以上の前記ＬＥＤ（１０１）を同極になるように直列接続した両端に、１個の共用の前記電圧制限素子（１０５）を並列接続するとともに、各前記ＬＥＤ（１０１）の両端に前記均圧抵抗（１０７）を並列接続することによって構成されていることを特徴とするＬＥＤ装置。
前記ＬＥＤ（１０１）は発光ダイオードによって構成され、
前記電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子によって構成され、
前記均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各前記ＬＥＤの両端に並列接続され、
前記発光素子ユニットは、２個以上の前記ＬＥＤ（１０１）を同極になるように直列接続した両端に、１個の共用の前記電圧制限素子（１０５）を並列接続するとともに、各前記ＬＥＤ（１０１）の両端に前記均圧抵抗（１０７）を並列接続することによって構成され、
複数個の前記発光素子ユニットを同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって構成された発光素子セットを有することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ装置。
前記ＬＥＤ（１０１）は発光ダイオードによって構成され、
前記電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子によって構成され、
前記均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各前記ＬＥＤの両端に並列接続され、
前記発光素子ユニットは、２個以上の前記ＬＥＤ（１０１）を同極になるように直列接続した両端に、１個の共用の前記電圧制限素子（１０５）を並列接続するとともに、各前記ＬＥＤ（１０１）の両端に前記均圧抵抗（１０７）を並列接続することによって構成され、
２個の前記発光素子ユニットは、互いに逆極になるように直列接続されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ装置。
前記ＬＥＤ（１０１）は発光ダイオードによって構成され、
前記電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子によって構成され、
前記均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各前記ＬＥＤの両端に並列接続され、
前記発光素子ユニットは、２個以上の前記ＬＥＤ（１０１）を同極になるように直列接続した両端に、１個の共用の前記電圧制限素子（１０５）を並列接続するとともに、各前記ＬＥＤ（１０１）の両端に前記均圧抵抗（１０７）を並列接続することによって構成され、
前記発光素子セットは、複数個の前記発光素子ユニットを同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって構成され、
２個以上の前記発光素子セットは、互いに逆極になるように直列接続されていることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ装置。
前記ＬＥＤ（１０１）は発光ダイオードによって構成され、
前記電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子によって構成され、
前記均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各前記ＬＥＤの両端に並列接続され、
前記発光素子ユニットは、２個以上の前記ＬＥＤ（１０１）を同極になるように直列接続した両端に、１個の共用の前記電圧制限素子（１０５）を並列接続するとともに、各前記ＬＥＤ（１０１）の両端に前記均圧抵抗（１０７）を並列接続することによって構成され、
２個の前記発光素子ユニットは、互いに逆極になるように直列接続され、
２個の前記発光素子ユニットの両端に別々に接続する逆極性並列接続式ダイオード（１０６）をさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ装置。
前記ＬＥＤ（１０１）は発光ダイオードによって構成され、
前記電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子によって構成され、
前記均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各前記ＬＥＤの両端に並列接続され、
前記発光素子ユニットは、２個以上の前記ＬＥＤ（１０１）を同極になるように直列接続した両端に、１個の共用の前記電圧制限素子（１０５）を並列接続するとともに、各前記ＬＥＤ（１０１）の両端に前記均圧抵抗（１０７）を並列接続することによって構成され、
前記発光素子セットは、複数個の前記発光素子ユニットを同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって構成され、
２個以上の前記発光素子セットは、互いに逆極になるように直列接続され、
逆極になるように直列接続された２個以上の前記発光素子セットのうち、同極になるように直列接続または直列・並列接続された１個または複数個の前記発光素子セットの両端に別々に接続する逆極性並列接続式ダイオード（１０６）をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ装置。
前記ＬＥＤ（１０１）は発光ダイオードによって構成され、
前記電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子によって構成され、
前記均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各前記ＬＥＤの両端に並列接続され、
前記発光素子ユニットは、前記ＬＥＤの両端に前記電圧制限素子および前記均圧抵抗を並列接続することによって構成され、
２個以上の前記発光素子ユニットを同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって構成された発光素子セットを有することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ装置。
前記ＬＥＤ（１０１）は発光ダイオードによって構成され、
前記電圧制限素子（１０５）は、過電圧となったときインピーダンスが速やかに下降する半導体素子によって構成され、
前記均圧抵抗（１０７）は、電阻性素子によって構成され、各前記ＬＥＤの両端に並列接続され、
前記発光素子ユニットは、前記ＬＥＤの両端に前記電圧制限素子および前記均圧抵抗を並列接続することによって構成され、
前記発光素子セットは、２個以上の前記発光素子ユニットを同極になるように直列接続または直列・並列接続することによって構成され、
２個以上の前記発光素子セットは、互いに逆極になるように直列接続されていることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤ装置。
前記ＬＥＤ（１０１）は、１個の発光ダイオードから構成されるか、或いは、互いに直列接続または並列接続または直列・並列接続された複数個の発光ダイオードからなるＬＥＤユニットから構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のＬＥＤ装置。
前記電圧制限素子（１０５）は、ツェナーダイオード、バリスタ、順方向電圧降下を持つダイオード、および、逆極性順方向電圧降下を持つツェナーダイオードのうち１個から構成されるか、或いは、ツェナーダイオード、バリスタ、順方向電圧降下を持つダイオード、および、逆極性順方向電圧降下を持つツェナーダイオードのうち少なくとも一種以上であり且つ複数個の素子が互いに同極になるように直列接続または並列接続または直列・並列接続されてなる素子ユニットから構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のＬＥＤ装置。