JP5708719B2 - 点灯装置、直管形ｌｅｄランプおよび照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、点灯装置、直管形ＬＥＤランプ、および照明器具に関するものである。

近年、白熱電球や蛍光灯に代わる新たな光源として発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、以下「ＬＥＤ」とも略称する）を用いた照明器具が注目されている。従来の蛍光灯器具をそのまま流用してＬＥＤ照明器具へのリニューアルが可能な直管形ＬＥＤランプも普及している。

直管形ＬＥＤランプには、次に述べる２つのタイプが存在している。第１のタイプは、例えば特許文献１に記載されているような、商用交流電圧を直流電圧に変換しＬＥＤに電流を供給するＬＥＤ点灯装置を、ランプ管内に内蔵するタイプである。第２のタイプは、例えば特許文献２に記載されているような、ランプ管内にはＬＥＤのみ設置し、ＬＥＤ点灯装置をランプ管外、例えば照明器具内に設置するタイプである。

特開２０１０−１９２２４２号公報 特開２０１２−０２３０２１号公報

特許文献１に示すようなランプ管内にＬＥＤ点灯装置を内蔵するものは、サイズの制約により小型の回路基板しか搭載することができない。その結果、高出力化することが困難であり、必要な明るさが得られない場合がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、回路基板の縮小化と高出力とを両立した点灯装置、直管形ＬＥＤランプ、および照明器具を提供することを目的とする。

本発明にかかる点灯装置は、
商用交流電源を直流に変換する整流回路と、
基板上に設けられ、前記整流回路に接続され、スイッチング素子を含み、出力に接続された半導体発光素子に電力を供給する第１トランスおよび第２トランスを有するコンバータ回路と、
前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
を備え、
前記第１トランスおよび前記第２トランスは、前記基板上で隣りに配置されており、それぞれが磁路を形成するコアを有し、
前記第１トランスの前記コアおよび前記第２トランスの前記コアは、互いに最も近い部位において内部に発生する磁束の向きが同一方向であることを特徴とする。

本発明にかかる直管形ＬＥＤランプは、
半導体発光素子および前記半導体発光素子を点灯させる点灯装置を収納するカバーを備えた直管形ＬＥＤランプであって、
前記点灯装置は、
商用交流電源を直流に変換する整流回路と、
基板上に設けられ、前記整流回路に接続され、スイッチング素子を含み、前記半導体発光素子に電力を供給する第１トランスおよび第２トランスを有するコンバータ回路と、
前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
を備え、
前記第１トランスおよび前記第２トランスは、前記基板上で隣りに配置されており、それぞれが磁路を形成するコアを有し、
前記第１トランスの前記コアおよび前記第２トランスの前記コアは、互いに最も近い部位において内部に発生する磁束の向きが同一方向であることを特徴とする。

本発明にかかる照明器具は、
半導体発光素子と前記半導体発光素子を点灯させる点灯装置とを備えた照明器具であって、
前記点灯装置は、
商用交流電源を直流に変換する整流回路と、
基板上に設けられ、前記整流回路に接続され、スイッチング素子を含み、前記半導体発光素子に電力を供給する第１トランスおよび第２トランスを有するコンバータ回路と、
前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
を備え、
前記第１トランスおよび前記第２トランスは、前記基板上で隣りに配置されており、それぞれが磁路を形成するコアを有し、
前記第１トランスの前記コアおよび前記第２トランスの前記コアは、互いに最も近い部位において内部に発生する磁束の向きが同一方向であることを特徴とする。

本発明によれば、高出力でありながら回路基板を小型化することができる。

本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤ点灯装置の回路図である。 本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤ点灯装置の部品配置図である。 本発明の実施の形態１に対する比較例を示す図である。 本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤ点灯装置のトランスの配置図である。 本発明の実施の形態１の変形例にかかるＬＥＤ点灯装置の部品配置図である。 本発明の実施の形態１の変形例にかかるＬＥＤ点灯装置のトランスの配置図である。 本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤ点灯装置のトランスの配置図である。 本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤ点灯装置のトランスのＥＥ型コアの図である。 本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤ点灯装置のトランスのＥＩ型コアの図である。 本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤ点灯装置のトランスの配置図である。 本発明の実施の形態２の変形例にかかるＬＥＤ点灯装置のトランスの配置図である。 本発明の実施の形態２の変形例にかかるＬＥＤ点灯装置のトランスの配置図である。 本発明の実施の形態２の変形例にかかるＬＥＤ点灯装置のトランスの配置図である。 本発明の実施の形態２の変形例にかかるＬＥＤ点灯装置の部品配置図である。 本発明の実施の形態３にかかるＬＥＤ点灯装置の回路図である。 本発明の実施の形態４にかかる直管形ＬＥＤランプの断面図である。

実施の形態１．
図１は本実施の形態１を示すＬＥＤ点灯装置１００の回路図である。図１において、ＬＥＤ点灯装置１００は商用交流電源１に接続され、電力の供給を受けてＬＥＤモジュール１２を点灯させる装置である。ＬＥＤ点灯装置１００は、第１フィルタコンデンサ２、整流回路３、第２フィルタコンデンサ４、第１トランス５、第２トランス６、スイッチング素子７、ダイオード８、平滑コンデンサ９、ＬＥＤ電流検出素子１０、制御回路１１を備えている。

整流回路３は、商用交流電源１から印加された交流電圧を直流電圧に変換する。第１フィルタコンデンサ及び第２フィルタコンデンサ４は、例えば小容量のフィルムコンデンサが用いられ、スイッチングリプルの除去を行う。従って整流回路３によって直流化された電圧は平滑化されず、商用周波数の２倍の周波数で脈動する波形となる。第１トランス５、第２トランス６、スイッチング素子７、ダイオード８、および平滑コンデンサ９は、フライバックコンバータ回路１０２を構成する。

図１の回路図から分かるように、第１トランス５の１次巻き線５ａと第２トランス６の１次巻き線６ａは、直列接続されている。第１トランス５の２次巻き線５ｂと第２トランス６の２次巻き線６ｂも直列接続されている。平滑コンデンサ９は、第１トランス５の２次巻き線５ｂおよび第２トランス６の２次巻き線６ｂから出力される電圧を平滑化し、ＬＥＤモジュール１２に平滑化された電流を供給する。

ＬＥＤ電流検出素子１０はＬＥＤモジュール１２に流れる電流の大きさに対応した電圧を出力し、制御回路１１に入力される。制御回路１１は、入力されたＬＥＤ電流検出信号と予め設定された目標信号値と比較する。制御回路１１は、入力された信号よりも目標信号の方が大きければ、ＬＥＤ電流を増加させるようにスイッチング素子７を制御する。一方、制御回路１１は、入力された信号よりも目標信号の方が小さければ、ＬＥＤ電流を減少させるようにスイッチング素子７を制御する。

図２は、ＬＥＤ点灯装置１００の構成要素をプリント基板２０上に配置した状態を示す。図２（ａ）はプリント基板２０の平面図であり、図２（ｂ）はプリント基板２０の側面図である。図１と図２との間で対応する部品には、同一の符号を付与している。

図２では、図１に図示していない部品として、商用交流電源１を接続するための入力端子２１と、ＬＥＤモジュール１２を接続するための出力端子２２を設けている。また、プリント基板上のパターン配線は図示を省略しているが、実際には図１に示す回路図のとおりに各部品を電気的に接続するパターン配線が設けられている。

図１に示すように、第１トランス５と第２トランス６はプリント基板２０の長手方向に、互いに隣り合う位置に近接して配置される。部品実装されたプリント基板２０は、直管形ＬＥＤランプの管内に配置できるように細長い外形を備えている。

図２では図示しないが、ＬＥＤモジュール１２が出力端子２２と管内で接続され、出力端子２２からＬＥＤモジュール１２内のＬＥＤに電流が供給される。ＬＥＤモジュール１２の具体的構造は、プリント基板２０上に複数のＬＥＤ素子が実装されたものである。また、図２には商用交流電源１も図示していないが、実際には、器具側に設けられたソケット及び直管形ＬＥＤランプの口金を介して入力端子２１と商用交流電源１が接続する。

次に、本実施の形態１にかかるＬＥＤ点灯装置の動作について説明する。

ＬＥＤ点灯装置１００に商用交流電源１を投入すると、整流回路３は商用交流電源１から供給される交流電圧を直流電圧に変換する。スイッチング素子７は制御回路１１によりオンオフ動作が高速に繰り返され、スイッチング周波数は例えば５０ｋＨｚである。このオンオフ動作により、第１トランス５の１次巻き線５ａ及び第２トランス６の１次巻き線６ａに流れる電流がオン、オフされる。

スイッチング素子７がオンすると、整流回路３及び第２フィルタコンデンサ４から第１トランス５の１次巻き線５ａ、第２トランス６の１次巻き線６ａ、スイッチング素子７の経路を電流が流れ、第１トランス５及び第２トランス６にエネルギーを蓄える。このとき、第１トランス５の２次巻き線５ｂ、第２トランス６の２次巻き線６ｂには電流は流れない。

次にスイッチング素子７をオフすると、第１トランス５の１次巻き線５ａ及び第２トランス６の１次巻き線６ａの電流は遮断される。そうすると、トランスに蓄えられたエネルギーが第１トランス５の２次巻き線５ｂ、第２トランス６の２次巻き線６ｂより出力され、ダイオード８を介して平滑コンデンサ９及びＬＥＤモジュール１２に供給される。

平滑コンデンサ９はＬＥＤモジュール１２に供給される電流を平滑化する役割を果たす。スイッチング素子７のオン時間又はデューティ比を調節することによりＬＥＤに供給する電流を調節することができる。実際にはＬＥＤ電流がＬＥＤ電流検出素子１０により検出され、制御回路１１によるフィードバック制御が実施されることで電流が一定値に保たれる。

実施の形態１においては第１トランス５と第２トランス６を用い、トランスを２個直列接続としている。このようにトランスを２個に分割しているので、トランス１個で構成する場合と比較してトランス１個当たりの１次巻き線のインダクタンスを半分にすることができる。すなわち、トランス１個当たりのサイズを小型化することができる。

図２に示したように、第１トランス５と第２トランス６をプリント基板２０の長手方向に沿って２個配置することにより、プリント基板２０の幅を細くすることができる。なお、図示しないが、２個のトランスを並列接続してもよい。この場合、トランス１個の場合と比較して各トランスに流れる電流が半分の値となるので、巻き線の線径を細くすることができる。すなわち、トランス１個あたりのサイズを小型化することができる。

以下、図３および図４を用いて、本発明の実施の形態１にかかるトランス配置の作用効果について説明する。これらの図を用いて、第１トランス５及び第２トランス６の２つを近接して配置する方法について述べる。図３は、本発明の実施の形態１に対する比較例を示す図である。図４は、本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤ点灯装置１００のトランスの配置図である。

トランスの巻き線に電流が流れると磁束が発生し、発生した磁束はトランスのコアを磁路として通る。磁束の通りやすさは透磁率で表わされるが、一般的なスイッチングトランスのコア材として用いられるフェライトの透磁率は２．８９×１０^−２Ｈ／ｍ程度であり、空気の透磁率４π×１０^−７Ｈ／ｍと比較して磁束の通り易さは２３００倍程度である。発生した磁束の大部分はフェライトコア内を流れるが、逆に言えば、僅かにコアから空気中にもその磁束は漏れだしていると言える。またコア材にエアギャップが設けられる場合はさらに漏れ磁束は増加する。

発生する磁束の向きは、トランスの巻き線に流れる電流の向きによって変化する。図３および図４は、２つの分割されたＥ字型コアからなるＥＥ型コアを例にとって、２つのトランスを近接配置した場合の平面図であり、巻き線及びコア材の断面を表している。ここでは巻き線に流れる電流の向きと、その電流によって発生する磁束の向きの関係を示している。なお、「近接配置」とは、プリント基板２０上で他の回路部品を介在させずに隣り合っている状態をいうものとする。

巻き線断面には電流の流れる向きを表す記号を付与している。また、図中の実線の矢印はコア材内部の磁束の向きを表しており、破線はコア材の外部に漏洩する漏れ磁束の向きを表している。電流と磁束の向きの関係はアンペアの右ネジの法則に従う。

図３の比較例のように、２つのトランスを近接した状態で配置したときに、互いに最も近接した部位である第１トランス５のコアの側面５ｃ、第２トランス６のコアの側面６ｃを通る磁束の向き（実線の矢印）が互いに逆方向であったとする。そうすると、隣接したコアの側面からの漏れ磁束は互いに打ち消しあうことになる。

この場合、トランスの１次巻き線インダクタンスの減少や１次巻き線と２次巻き線の結合低下などの現象が発生し、ノイズ増加や効率低下などの悪影響を引き起こす原因となる（以後、「磁気干渉」とも呼ぶ）。このような悪影響を避けるためには、２つのトランスを離して配置する必要がある。しかし、２つのトランスを離して配置することは、プリント基板２０の大型化という問題を引き起こす。

そこで、実施の形態１では、図４に示すように、互いに向かい合う側面５ｃ、６ｃにおいて磁束の向き（実線の矢印）が同一方向となるように第１トランス５および第２トランス６をプリント基板２０上に配置している。このように配置することで、隣り合う側面５ｃ、６ｃからの漏れ磁束が互いに同一方向の向きとなる。したがって、磁束が打ち消されず、磁気干渉を抑制することができる。よって２つのトランスをプリント基板２０上で近接して配置することが可能となる。

直管形ＬＥＤランプ管内にプリント基板２０を配置するためには、プリント基板２０の幅を直管形ＬＥＤランプの管径（例えば２５ｍｍ）未満に抑えなければならない。この点、実施の形態１では、第１トランス５及び第２トランス６をプリント基板２０の長手方向に沿って近接配置することにより、プリント基板２０の幅を直管形ＬＥＤランプの管径（例えば２５ｍｍ）未満に抑えることができる。

その結果、直管形ＬＥＤランプ管内に収まる程度のプリント基板２０上に高出力の点灯装置を実装することができ、従来の蛍光灯と同等の明るさが得られる高出力の直管形ＬＥＤランプを提供することができる。また、磁気干渉の抑制が図られているので、２つのトランスをプリント基板２０上で近接して配置することが可能となり、プリント基板２０の全長（長手方向）も抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、横型トランスを例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図５に示すように縦型トランスにおいても、図中の矢印に示すように隣接するコアに発生する磁束の向きが互いに同一方向となるようにトランスを配置することにより同様の効果を得ることができる。図５（ａ）はプリント基板２０の平面図であり、図５（ｂ）はプリント基板２０の側面図である。図１と図５との間で対応する部品には、同一の符号を付与している。

さらに、本実施の形態ではＥＥ型コアを例にとって説明したが、図６に示すようにＥ字型とＩ次型に分割されたＥＩ型コアを用いてもよい。ＥＩ型コアを用いる場合は、隣接する２つのコア側面の磁束の向きを同一方向とすることにより同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では回路方式としてフライバックコンバータを例に挙げて説明したが、本発明は本方式に限定されるものではない。フォワードコンバータであっても本発明を適用することができる。

また、１次巻き線と２次巻き線からなるトランスについて説明したが、例えば制御回路１１に制御電源を供給する補助巻き線をいずれかのトランスに追加してもよい。さらに、巻き線の巻き順はトランスの内側に１次巻き線、外側に２次巻き線を巻きつけた構成で説明したが、本発明の巻き線の巻きつけ方法はこれに限定されるものではなく、例えば一般的によく用いられるサンドイッチ巻きを採用しても良い。また、トランスのコアはＥＥ型及びＥＩ型に限定されるものではなく、例えばＥＥＲ型コアでもよい。

なお、上述した実施の形態１では、第１トランス５と第２トランス６という２つのトランスを用いることで、トランスの小型化を図った。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。３つ以上の複数のトランスを用いて、互いに直列接続または並列接続を行うことで、トランスの小型化を図っても良い。この場合には、３つ以上の複数のトランスのうち、少なくとも２つのトランスを上述した第１トランス５と第２トランス６のごとき構成、配列にしてもよく、あるいは全てのトランスをプリント基板２０に直線的に並べても良い。これは、後述する実施の形態２以降でも同様である。

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤ点灯装置を構成する２個のトランスの配置図である。ＬＥＤ点灯装置の回路図は実施の形態１と同様であり、説明は省略する。

２つのコア材を組み合わせて１つのコアとして用いるときには、それら２つのコア材の継ぎ目が発生する。この継ぎ目のことを「分割部」と称す。図７には、分割部５ｄ、６ｄが図示されている。実施の形態２が有する実施の形態１との相違点は、２つのコアを近接して配置する場合において、隣接するコア側面は、コア材の分割部５ｄ、６ｄがない面としていることである。図７においては、第１トランス５及び第２トランス６の互いに隣接する側面５ｃ、６ｃにコア材の分割部５ｄ、６ｄが表れないように、第１トランス５及び第２トランス６の配置方向を工夫している。

図８にＥＥ型コア（ボビンは図示せず）の形状を示し、図９にＥＩ型コア（ボビンは図示せず）の形状を示す。このようにトランスを構成するコア材は一般的に２分割されており、２つのコアを組み合わせたときに形成される２つの空間部にボビンを介してコイルを巻き付ける構成となっている。

実施の形態１においては、磁気干渉を抑制するため、隣接するコア側面に発生する磁束の向きが同一方向となるようにトランスを配置した。実施の形態２では、さらに磁気干渉の影響を低減するため、分割部５ｄ、６ｄのない面が他方のトランスと隣り合う位置となるように配置している。

実施の形態１で述べたように、発生する磁束はコア材から空気中に漏洩する。しかし、コア材の分割部５ｄ、６ｄにおいては、２つのコア材の接触が完全なものではなく、空気層、すなわちエアギャップが形成される。そのため分割部５ｄ、６ｄを有する面からは、分割部５ｄ、６ｄを有しない面と比較して漏れ磁束が多くなる。

この点、実施の形態２では、図７に示したように、ＥＥ型コアを近接配置するトランスにおいて、分割部５ｄ、６ｄを有しない面を、隣接するトランスのコア側に向けて配置している。したがって、２つのトランスが最も接近する部分において、漏洩磁束を少なくでき、磁気干渉の影響をさらに低減することができる。これにより２つのトランスをプリント基板２０の長手方向に沿って近接して配置できるので、プリント基板２０の幅を管径（例えば２５ｍｍ）未満に抑えることができ、且つプリント基板２０の全長（長手方向）も短くすることができる。

図１０および図１１は、図９に示すＥＩ型コアを用いた場合のトランスの配置図の例である。図１０では、第１トランス５のコアのＩ字型コア材が第２トランス６のＩ字型コア材と隣り合うようになっている。図１１では、２つのＥ字型コア材が同じ方向を向いて設けられており、第１トランス５のコアのＩ字型コア材が第２トランス６のコアのＥ字型コア材と隣り合うようになっている。ＥＩ型のコアにおいても同様にコア材の分割部５ｄ、６ｄがない面（側面５ｃ、６ｃ）を、互いに隣接するトランス側を向けて配置することにより、磁気干渉を抑制することができる。

図１２のように、２つのＥ字型コア材を反対向きに配置して両端にＩ字型コア材を置くように配置すれば、分割部５ｄ、６ｄを互いに最も遠ざけることができ、磁気干渉を最も抑えることができる。

また、分割部５ｄ、６ｄが他方のトランスと隣り合う側面に現れる配置関係であっても、図１３のように２つのＥ字型コア材を反対向き（一方のＥ字型コア材が紙面下方を向き、他方のＥ字型コア材が紙面上方を向く）としてもよい。Ｉ字型コア材の位置を離し、分割部５ｄ、６ｄが互いに遠ざかるように配置することにより、実施の形態１で述べた場合と比較して磁気干渉を抑制することができる。

図１３の変形例は、図１４に示すように縦型トランスを用いた場合に磁気干渉を抑制する有効な配置方法である。図１４（ａ）はプリント基板２０の平面図であり、図１４（ｂ）はプリント基板２０の側面図である。図１と図１４との間で対応する部品には、同一の符号を付与している。

以上説明したように、実施の形態２によれば、第１トランス５と第２トランス６を近接して配置する場合において、互いに向かい合う側面５ｃ、６ｃにおいて磁束の向きが同一方向となるように配置し、且つコア材の分割部５ｄ、６ｄが側面５ｃ、６ｃに表れないようにしている。これにより、磁気干渉をさらに抑制することができる。したがって、プリント基板２０をより一層小型化することができる。

なお、実施の形態２においても、実施の形態１と同様の変形が可能である。すなわち、
回路方式として、フライバックコンバータを例に挙げて説明したが、本方式に限定するものではなく、例えばフォワードコンバータでも良い。また、１次巻き線と２次巻き線からなるトランスについて説明したが、例えば制御回路１１に制御電源を供給する補助巻き線をいずれかのトランスに追加してもよい。

さらに、巻き線の巻き順はトランスの内側に１次巻き線、外側に２次巻き線を巻きつけた構成で説明したが、本発明の巻き線の巻きつけ方法はこれに限定されるものではなく、例えば一般的によく用いられるサンドイッチ巻きを採用しても良い。また、トランスのコアはＥＥ型及びＥＩ型に限定されるものではなく、例えばＥＥＲ型コアでもよい。

実施の形態３．
図１５は本発明の実施の形態３にかかるＬＥＤ点灯装置１１０の回路図である。以下の説明では、実施の形態３と実施の形態１、２との間の共通の構成部分は説明を省略する。実施の形態１、２との相違点は、トランスが制御電源供給用の補助巻き線を備えていることである。

実施の形態３にかかるＬＥＤ点灯装置１１０も、フライバックコンバータ回路１１２を備えている。実施の形態３においては第１トランス５及び第２トランス６にそれぞれ補助巻き線が設けられ、プリント基板２０上で電気的に直列接続されている。

すなわち第１トランス５の補助巻き線５１の一端はダイオード１３を介して制御電源用平滑コンデンサ１４及び制御回路１１の制御電源入力端子に接続され、第１トランス５の補助巻き線５１の他端は第２トランスの補助巻き線６１の一端に接続される。

さらに第２トランスの補助巻き線６１の他端はグランドに接続される。さらに起動抵抗１５が設けられており、起動抵抗１５の一端はフィルタコンデンサ４と第１トランス５の間に接続し、起動抵抗１５の他端はダイオード１３のカソードと制御電源用平滑コンデンサ１４との間に接続している。

次に、実施の形態３にかかるＬＥＤ点灯装置１１０の動作について説明する。

商用交流電源１を投入すると、起動抵抗１５を介して制御電源用平滑コンデンサ１４が充電される。電圧が所定電圧に達すると、制御電源用平滑コンデンサ１４に蓄えられたエネルギーにより制御回路１１はスイッチング素子７の駆動を開始する。

スイッチング素子７が駆動を開始すると、第１トランス５及び第２トランス６の２次巻き線５ｂ、６ｂにエネルギーが伝達され、平滑コンデンサ９が充電される。これにより平滑コンデンサ９の電圧は徐々に上昇する。

補助巻き線５１は２次巻き線５ｂと磁気的に結合しており、補助巻き線６１は２次巻き線６ｂと磁気的に結合している。したがって巻き数比に応じて２次巻き線に発生する電圧に比例した電圧が補助巻き線に発生する。２次巻き線５ｂと６ｂの合計電圧は、出力電圧すなわち平滑コンデンサ９の電圧からダイオード８の順方向電圧を差し引いた電圧となる。このため、平滑コンデンサ９の電圧が上昇するにつれて、補助巻き線から発生する電圧も上昇する。

制御電源用平滑コンデンサ１４は補助巻き線５１、６１から安定的な電力の供給を受け、制御回路１１は動作を継続する。制御電源用平滑コンデンサ１４に印加される電圧は、補助巻き線５１と補助巻き線６１で発生する電圧の合計電圧となる。

このように、実施の形態２では、第１トランス５と第２トランス６のそれぞれに分割して補助巻き線を設けている。したがって、実施の形態２におけるトランス１個当たりの補助巻き線の巻き数は、第１トランス５又は第２トランス６のいずれか一つのみに補助巻き線を設けた場合と比較して、少なくなる。よってトランスのボビンに補助巻き線を巻きつける際に巻き数過多による巻き太りを抑制することができ、トランス１個あたりのサイズを小型化することができる。また、トランスを搭載するプリント基板２０をより一層小型化することができる。

さらに、第１トランス５の１次巻き線５ａと第２トランス６の１次巻き線６ａの巻き数を同一巻き数としてもよい。第１トランス５の２次巻き線５ｂと第２トランス６の２次巻き線６ｂの巻き数を同一巻き数としてもよい。第１トランス５の補助巻き線５１と第２トランス６の補助巻き線６１の巻き数を同一巻き数としてもよい。さらに第１トランス５の１次巻き線５ａと第２トランス６を同一種類のコア、ボビンで構成してもよい。すなわち第１トランスと第２トランスは同一仕様のトランスとしてもよい。

これにより、１つのＬＥＤ点灯装置１１０につき同一仕様トランスを２個使用することになるので、量産効果が高くなる。例えば補助巻き線をいずれか一方のトランスのみに設けるなど、第１トランス５と第２トランス６を異なる仕様とした場合と比較して、製造時の原価を抑えることができる。これによりＬＥＤ点灯装置１１０を低コスト化できる。

実施の形態４．
図１６は、本実施の形態４にかかる直管形ＬＥＤランプ２００の断面図である。直管形ＬＥＤランプ２００本体の内部には、ＬＥＤ点灯装置３０が収納されている。ＬＥＤ点灯装置３０は、電線３１、口金３２、口金ピン３３を介して外部の商用交流電源に接続される。

このＬＥＤ点灯装置３０は、上述した実施の形態１にかかるＬＥＤ点灯装置１００と同じ構成を備えるものとする。ただし、ＬＥＤ点灯装置３０を、実施の形態２または実施の形態３にかかるＬＥＤ点灯装置と同じ構成としても良い。

ＬＥＤモジュールはＬＥＤ素子３４及び基板３５からなり、直管形ＬＥＤランプ本体の発光面に装着される。基板３５のＬＥＤ非実装面にはＬＥＤ素子３４の放熱を行う放熱部材３６が設けられる。ＬＥＤ素子３４とＬＥＤ点灯装置３０は配線３７と基板３５の図示しないパターン配線を介して接続される。発光面にはガラスまたは樹脂からなる拡散カバー３８が設けられ、ＬＥＤの光を外部の空間に拡散する。

本実施の形態４にかかる直管形ＬＥＤランプ２００によれば、実施の形態１乃至３で述べたＬＥＤ点灯装置を組み込むことで、従来の蛍光灯と同じ管径の直管形ＬＥＤランプを構成することができる。また、従来の蛍光灯と同等の明るさが得られる直管形ＬＥＤランプを提供することができる。

なお、実施の形態４では、直管形ＬＥＤランプを例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、細型形状や薄型形状のＬＥＤ照明器具など、ＬＥＤ点灯装置を配置する空間が小さく、ＬＥＤ点灯装置の小型化を必要とする照明器具にも適用することが可能である。

なお、特許文献２に示すような、ランプの管外にＬＥＤ点灯装置を設置するタイプは、回路基板のサイズに制約がないため、高出力化することが可能である。しかし、直管形ＬＥＤとＬＥＤ点灯装置に対してそれぞれ配線工事が必要になるなど、ＬＥＤ点灯装置と一体化された直管形ＬＥＤランプと比較して導入コストが高くなるというデメリットがある。この点、本実施の形態によれば、導入コストを安く抑えることができる。

１ 商用交流電源、２ フィルタコンデンサ、３ 整流回路、４ フィルタコンデンサ、５ 第１トランス、５ｃ、６ｃ コア側面、５ｄ、６ｄ 分割部、６ 第２トランス、７ スイッチング素子、８ ダイオード、９ 平滑コンデンサ、１０ 電流検出素子、１１ 制御回路、１２ ＬＥＤモジュール、１３ ダイオード、１４ 制御電源用平滑コンデンサ、１５ 起動抵抗、２０ プリント基板、２１ 入力端子、２２ 出力端子、３０ 点灯装置、３１ 電線、３２ 口金、３３ 口金ピン、３４ ＬＥＤ素子、３５ 基板、３６ 放熱部材、３７ 配線、３８ 拡散カバー、１００、１１０ 点灯装置、２００ 直管形ＬＥＤランプ

Claims (9)

1. 商用交流電源を直流に変換する整流回路と、
   基板上に設けられ、前記整流回路に接続され、スイッチング素子を含み、出力に接続された半導体発光素子に電力を供給する第１トランスおよび第２トランスを有するコンバータ回路と、
   前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
   を備え、
   前記第１トランスおよび前記第２トランスは、前記基板上で隣りに配置されており、それぞれが磁路を形成するコアを有し、
   前記第１トランスの前記コアおよび前記第２トランスの前記コアは、互いに最も近い部位において内部に発生する磁束の向きが同一方向であることを特徴とする点灯装置。
2. 前記第１トランスのコアと前記第２トランスのコアの少なくとも一方は、複数のコア材が組み合わせられて成りかつ前記複数のコア材の継ぎ目である分割部を有し、
   前記第１トランスのコアにおける前記第２トランス側を向く側面と前記第２トランスのコアにおける前記第１トランス側を向く側面とに前記分割部が位置しない向きで、前記第１トランスおよび前記第２トランスが設けられたことを特徴とする請求項１に記載の点灯装置。
3. 前記第１トランスと前記第２トランスの少なくとも一方の前記コアは、Ｅ字型コア材とＩ字型コア材とが組み合わされたものであることを特徴とする請求項２に記載の点灯装置。
4. 前記第１トランスと前記第２トランスの少なくとも一方は、前記制御回路に電力の供給を行う補助巻き線を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の点灯装置。
5. 前記第１トランスと前記第２トランスは、それぞれが前記補助巻き線を有し、
   前記第１トランスと前記第２トランスは、前記整流回路側に設けられた１次巻き線の巻き数、前記出力側に設けられた２次巻き線の巻き数、および前記補助巻き線の巻き数がそれぞれ等しいことを特徴とする請求項４に記載の点灯装置。
6. 前記基板が、長方形であり、
   前記第１トランスおよび前記第２トランスは前記基板の長手方向に並べて配置されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の点灯装置。
7. 前記コンバータ回路はフライバックコンバータ回路であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の点灯装置。
8. 半導体発光素子および前記半導体発光素子を点灯させる点灯装置を収納するカバーを備えた直管形ＬＥＤランプであって、
   前記点灯装置は、
   商用交流電源を直流に変換する整流回路と、
   基板上に設けられ、前記整流回路に接続され、スイッチング素子を含み、前記半導体発光素子に電力を供給する第１トランスおよび第２トランスを有するコンバータ回路と、
   前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
   を備え、
   前記第１トランスおよび前記第２トランスは、前記基板上で隣りに配置されており、それぞれが磁路を形成するコアを有し、
   前記第１トランスの前記コアおよび前記第２トランスの前記コアは、互いに最も近い部位において内部に発生する磁束の向きが同一方向であることを特徴とする直管形ＬＥＤランプ。
9. 半導体発光素子と前記半導体発光素子を点灯させる点灯装置とを備えた照明器具であって、
   前記点灯装置は、
   商用交流電源を直流に変換する整流回路と、
   基板上に設けられ、前記整流回路に接続され、スイッチング素子を含み、前記半導体発光素子に電力を供給する第１トランスおよび第２トランスを有するコンバータ回路と、
   前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
   を備え、
   前記第１トランスおよび前記第２トランスは、前記基板上で隣りに配置されており、それぞれが磁路を形成するコアを有し、
   前記第１トランスの前記コアおよび前記第２トランスの前記コアは、互いに最も近い部位において内部に発生する磁束の向きが同一方向であることを特徴とする照明器具。

Images