JP5762004B2 - LED lighting fixtures - Google Patents
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Description
本発明は、LEDをAC電源で点灯するLED照明器具に関する。 The present invention relates to an LED lighting apparatus that lights an LED with an AC power source.
従来、LEDを光源としたLED照明器具においては、LEDの寿命は高温状態になると著しく短くなるから、LEDから発生する熱の放熱性能を向上することが重要である。
電球形LED照明器具においては、LEDをアルミベース基板の表面に設け、このアルミベース基板の裏面をアルミのヒートシンク(照明器具の外皮)に接触し、LEDから発生する熱をアルミのヒートシンクに伝えて冷却するようにしている(特許文献1参照)。
Conventionally, in an LED lighting apparatus using LEDs as a light source, the lifetime of the LED is remarkably shortened when it is in a high temperature state. Therefore, it is important to improve the heat dissipation performance of the heat generated from the LED.
In a bulb-type LED lighting fixture, an LED is provided on the surface of an aluminum base substrate, the back surface of the aluminum base substrate is brought into contact with an aluminum heat sink (the outer shell of the lighting fixture), and heat generated from the LED is transmitted to the aluminum heat sink. It is made to cool (refer patent document 1).
前述した従来の電球形LED照明器具は、LEDから発生する熱を、照明器具の外皮となるアルミのヒートシンクから放熱するので、そのアルミのヒートシンクは大きな放熱面積を必要とするから、アルミのヒートシンクが大きく、照明器具全体が大型で、高価格である。
一方、レンジフードにおいては、フード本体に照明器具を取り付けることがあるが、そのフード本体の照明器具の取り付けスペースや、価格の点などから、前述の電球形LED照明器具をフード本体に取り付けし難いことがある。
The above-described conventional bulb-type LED lighting fixture radiates the heat generated from the LED from the aluminum heat sink, which is the outer skin of the lighting fixture. Large, the entire lighting fixture is large and expensive.
On the other hand, in a range hood, a lighting fixture may be attached to the hood main body, but it is difficult to attach the above-described bulb-shaped LED lighting fixture to the hood main body because of the installation space of the lighting fixture in the hood main body or the price. Sometimes.
本発明者等は、LEDから発生する熱の放熱性能に優れていると共に、小型で低価格とすることができるLED照明回路及びLED照明器具とするために鋭意、研究、実験した結果、次のことを見出した。
すなわち、レンジフードのフード本体は金属製で、広い面積が空気と触れているので、広い放熱面積を有していることに着目し、LEDを設けたアルミベース基板をフード本体に取り付け、LEDから発生する熱をフード本体から放熱するようにした。
このようにすることで、従来のように大きなヒートシンクが不要であるから、小型で、低価格であると共に、放熱性能に優れているLED照明器具とすることができた。
As a result of earnest, research and experiment, the present inventors have made the following LED lighting circuit and LED lighting fixture that are excellent in the heat dissipation performance of heat generated from the LED and can be made small and low in price. I found out.
That is, the hood body of the range hood is made of metal, and since a wide area is in contact with air, pay attention to the fact that it has a wide heat dissipation area, and attach an aluminum base substrate with LEDs to the hood body, The generated heat is dissipated from the hood body.
By doing in this way, since the big heat sink like the conventional one is unnecessary, it was able to be set as the LED lighting fixture which was small, was cheap, and was excellent in heat dissipation performance.
しかしながら、前述のようにした場合に、LEDが点灯したり、うっすら点灯する等の誤点灯するという問題が生じた。
この原因としては、フード本体が接地(アース)しているので、AC電源ラインからノイズ(漏えい電流)が注入されると、そのノイズが、アルミベース基板からフード本体に流れ、このノイズ(漏えい電流)がLEDに流れるために、LEDが前述のように誤点灯すると考えられる。
特に、AC電源からAC100VをLEDに直接流すことで、LEDを点灯するようにした場合には、前述のLEDの誤点灯が顕著に現れた。
However, in the case described above, there has been a problem that the LED is lit up or lightly lit up.
The cause of this is that the hood body is grounded, so when noise (leakage current) is injected from the AC power line, the noise flows from the aluminum base board to the hood body, and this noise (leakage current) ) Flows to the LED, it is considered that the LED is erroneously lit as described above.
In particular, when the LED is turned on by flowing AC 100V directly from the AC power supply to the LED, the aforementioned erroneous lighting of the LED remarkably appears.
前述した従来の電球形LED照明器具は、アルミのヒートシンクが機器本体と電気的に絶縁され、接地されないので、AC電源ラインにノイズ(漏えい電流)が注入されてもアースに流れないので、LEDにこのノイズが流れないから、誤点灯することがなかった。 In the above-described conventional bulb-type LED lighting fixture, the aluminum heat sink is electrically insulated from the equipment body and is not grounded. Since this noise did not flow, there was no false lighting.
本発明の目的は、LEDから発生する熱の放熱性能に優れていると共に、小型で低価格とすることができ、しかもAC電源ラインに注入されたノイズによってLEDが誤点灯することがないようにしたLED照明器具とすることである。 It is an object of the present invention to be excellent in the heat dissipation performance of the heat generated from the LED, to be small and inexpensive, and to prevent the LED from being erroneously turned on by noise injected into the AC power line. LED lighting fixtures.
本発明は、アルミベース20の表面に絶縁層21を設け、この絶縁層21の上に電源パターン22を設けたアルミベース基板1と、前記絶縁層21の表面に設けたLED2と、前記絶縁層21の表面に設けた同一の静電容量の第1コンデンサ11、第2コンデンサ12を有し、
前記LED2の一端と前記第1コンデンサ11の一端は、前記電源パターン22で電気的に導通し、
前記LED2の他端と前記第2コンデンサ12の一端は、前記電源パターン22で電気的に導通し、
前記第1コンデンサ11の他端と前記第2コンデンサ12の他端は、前記電源パターン22で電気的に導通し、この電源パターン22の前記第1コンデンサ11の他端と前記第2コンデンサ12の他端の中間は、前記アルミベース20の裏面に導通手段30で電気的に導通し、
前記アルミベース基板1の前記アルミベース20の裏面を電気絶縁性及び熱伝導性に優れた部材を介在して、接地された機器本体に取り付けるようにし、
前記LED2の一端は一方の電源ライン5に接続し、前記LED2の他端は他方の電源ライン6に接続するようにしたことを特徴とするLED照明器具である。
In the present invention, an
One end of the
The other end of the
The other end of the first capacitor 11 and the other end of the
The back surface of the
The LED lighting device is characterized in that one end of the
本発明のLED照明器具は、前記アルミベース20の裏面を絶縁放熱シート4を介在して、接地された機器本体に取り付けるようにできる。In the LED lighting apparatus of the present invention, the back surface of the
本発明によれば、LED2から発生する熱を機器本体から放熱できるから、LED2から発生する熱の放熱機能に優れている。
しかも、LED2から発生する熱を放熱する専用の部材が不要であるから、小型で低価格とすることができる。
さらに、AC電源ラインに注入されたノイズによってLED2が誤点灯することがない。
According to the present invention, since the heat generated from the
And since the member for exclusive use which thermally radiates the heat | fever which generate | occur | produces from LED2 is unnecessary, it can be made small and low-cost.
Further, the
また、アルミベース基板1にLED2と第1・第2コンデンサ11,12を設けたことによって、小型で持ち運びし易く、しかも任意の機器本体に簡単に取り付けできる。
In addition, by providing the
図1に示すように、アルミベース基板1の表面にLED2を設けてLED照明部3とする。
前記アルミベース基板1の裏面を電気的に絶縁し、かつ熱が伝わるように、広い放熱面積を有する接地された機器本体、例えばレンジフードのフード本体に取り付けてある。例えば、絶縁放熱シート4を介して機器本体に接するように取り付けてある。
2本のAC電源ライン5,6の一方を前述のLED2の一端2aに接続し、他方をLED2の他端2bに接続する。
前記2本のAC電源ライン5,6間には、バリスタ7、コンデンサ8が接続されている。
このバリスタ7とコンデンサ8でノーマルモード用のフィルタを構成し、前記2つのAC電源ライン5,6に注入されたノイズをバリスタ7とコンデンサ8で減衰させる。
前記一方のAC電源ライン5にはヒューズ9が設けられ、他方のAC電源ライン6には抵抗10が設けてある。
As shown in FIG. 1, an
The back surface of the aluminum base substrate 1 is electrically insulated and attached to a grounded device body having a large heat radiation area, for example, a hood body of a range hood so that heat is transmitted. For example, it is attached so as to be in contact with the device main body via the insulating heat radiating sheet 4.
One of the two AC power supply lines 5 and 6 is connected to one end 2 a of the
A
The
The one AC power line 5 is provided with a fuse 9, and the other AC power line 6 is provided with a
このようであるから、前記2本のAC電源ライン5,6に設けた図示しないプラグを図示しないコンセントに差し込み、AC電源に接続すると共に、図示しないスイッチをONすることでLED2が点灯する。
前述のように,LED2が点灯しているときに、そのLED2から発生した熱は、アルミベース基板1、絶縁放熱シート4を経て機器本体に伝熱し、その機器本体から放熱される。
これにより、LED2から発生する熱の放熱性能に優れる。
しかも、放熱のための専用の部材が不要であるから、小型で低価格とすることができる。
Therefore, the plugs (not shown) provided on the two AC power supply lines 5 and 6 are inserted into an outlet (not shown) and connected to an AC power source, and the
As described above, when the
Thereby, it is excellent in the thermal radiation performance of the heat which generate | occur | produces from LED2.
In addition, since a dedicated member for heat dissipation is not necessary, it is possible to reduce the size and cost.
前記AC電源ライン5,6と接地されたPE点との間にノイズが注入されることがある。 Noise may be injected between the AC power lines 5 and 6 and the grounded PE point.
例えば、一方のAC電源ライン5にスイッチを設け、プラグを、他方のAC電源ライン6に100Vが流れるようにコンセントに差し込んだ場合に、そのスイッチをOFFとしても、前記他方のAC電源ライン6はAC電源に接続しているので、その他方のAC電源ライン6に点線で示すようにノイズが注入されることがある。
他方のAC電源ライン6にスイッチを設け、プラグを、一方のAC電源ライン5に100Vが流れるようにコンセントを差し込んだ場合に、そのスイッチをOFFしても、一方のAC電源ライン5はAC電源に接続しているので、その一方のAC電源ライン5に一点鎖線で示すようにノイズが注入されることがある。
For example, when a switch is provided in one AC power line 5 and a plug is inserted into an outlet so that 100 V flows through the other AC power line 6, even if the switch is turned off, the other AC power line 6 Since it is connected to an AC power source, noise may be injected into the other AC power source line 6 as indicated by a dotted line.
When a switch is provided on the other AC power line 6 and a plug is inserted so that 100V flows through the other AC power line 5, even if the switch is turned off, the AC power line 5 is Therefore, noise may be injected into one of the AC power supply lines 5 as indicated by a one-dot chain line.
前述のように、AC電源ライン5,6にノイズが注入されたときにLED2が誤点灯することがある。その原因はノイズ(漏えい電流)の一部がアルミベース基板1の表面から裏面へ流れ絶縁放熱シート4を通過し、機器本体から接地に流れるためと推測できるが、次のようにすることで、LED2が誤点灯しないようになった。
すなわち、一方のAC電源ライン5に第1コンデンサ11の一端を接続すると共に、他方のAC電源ライン6に第2コンデンサ12の一端を接続し、この第1・第2コンデンサ11,12の他端を接続する接続ライン13を、導通ライン14でアルミベース基板1の裏面に電気的に接続する。
As described above, the
That is, one end of the first capacitor 11 is connected to one AC power line 5 and one end of the
前述のようにすることで、LED2が誤点灯しないのは、次のようであると考えられる。
一方のAC電源ライン5に一点鎖線で示すようにノイズが注入されると、そのノイズは第1コンデンサ11で留めておかれる。第1コンデンサ11で留めておかれないノイズはAC電源ライン5からアルミベース20に流れ、導通ライン14を経由して第1コンデンサ11と第2コンデンサ12の接合点cに流れる。接合点cはa点、b点との電位差がないため、ノイズはここに留まり、LEDは誤点灯しない。
他方のAC電源ライン6に点線で示すようにノイズが注入されると、そのノイズは第2コンデンサ12で留めておかれる。第2コンデンサ12で留めておかれないノイズはAC電源ライン6からアルミベース20に流れ、導通ライン14を経由して第1コンデンサ11と第2コンデンサ12の接合点cに流れる。接合点cはa点、b点と電位差がないため、ノイズはここに留まり、LEDは誤点灯しない。
前述の説明で、電位差がないとは、LED2が誤点灯する大きさ以上の電位差(30〜40V以下の電位差)がないことである。
It is considered that the reason why the
When noise is injected into one AC power supply line 5 as indicated by a one-dot chain line , the noise is retained by the first capacitor 11. Noise that cannot be retained by the first capacitor 11 flows from the AC power supply line 5 to the
When noise is injected into the other AC power supply line 6 as indicated by a dotted line, the noise is retained by the
In the above description, “there is no potential difference” means that there is no potential difference (potential difference of 30 to 40 V or less) larger than the magnitude at which the
前述の電位差がないことを確認するために、一方のAC電源ライン5に100Vを印加した状態で、接地されているPE点とa点、b点、c点、d点間の電位差を測定したところ、a点が100V、c点が95V、b点が96V、d点が96Vで、電位差がないことが確認された。
同様に、他方のAC電源ライン6に100Vを印加した状態で、PE点とa点、b点、c点、d点間の電位差を測定したところa点が95V、c点が93V、b点が100V、d点が100Vで、電位差がないことが確認された。
In order to confirm that there is no potential difference as described above, the potential difference between the grounded PE point and the points a, b, c, d was measured with 100 V applied to one AC power line 5. However, it was confirmed that the point a was 100V, the point c was 95V, the point b was 96V, the point d was 96V, and there was no potential difference.
Similarly, the potential difference between the PE point and the points a, b, c, and d was measured with 100 V applied to the other AC power line 6. The point a was 95 V, the point c was 93 V, and the point b. Was 100 V, d point was 100 V, and it was confirmed that there was no potential difference.
前述の第1コンデンサ11の一端を一方のAC電源ライン5に接続する位置は、コンデンサ8が接続した点とLED2に接続した点の間で、第2コンデンサ12の一端を他方のAC電源ライン6に接続する位置も同様である。
また、第1コンデンサ11の他端、第2コンデンサ12の他端を導通ライン14でアルミベース基板1の裏面にそれぞれ電気的に接続しても良い。
前記第1コンデンサ11と第2コンデンサ12を同一の静電容量とすることで、a点とb点との間の電圧を二等分し、a点とc点との間の電圧と、b点とc点との間の電圧が同じになるようにしてある。
The position where one end of the first capacitor 11 is connected to one AC power line 5 is between the point where the
Further, the other end of the first capacitor 11 and the other end of the
By making the first capacitor 11 and the
次に、本発明のLED照明器具の実施の形態を説明する。
図2に示すように、アルミベース基板1の表面に、LED2、バリスタ7、コンデンサ8、ヒューズ9、抵抗10、第1コンデンサ11、第2コンデンサ12が設けてあると共に、第1端子15(電圧側)と第2端子16(0V側)が設けてある。
Next, an embodiment of the LED lighting apparatus of the present invention will be described.
As shown in FIG. 2, an
前記アルミベース基板1は図3に示すように、アルミベース(アルミの板)20の表面に絶縁層21を設け、その絶縁層21の上に電源パターン22を設けてある。
そして、電源パターン22にパット23を介して前述の部材を電気的に導通して設け、その電源パターン22を絶縁コート(ソルダーレジスト)24で被覆してある。
As shown in FIG. 3, the aluminum base substrate 1 is provided with an insulating
The
前記アルミベース20の裏面に、電気絶縁性と熱伝導性に優れた部材、例えば絶縁放熱シート4が設けてある。
第1端子15(電圧側)に一方のAC電源ライン5が接続し、第2端子16(0V側)に他方のAC電源ライン6が接続する。
第1端子15が第1の電源パターン22aでヒューズ9を経てLED2の一端2aに電気的に導通し、第2端子16が第2の電源パターン22bで抵抗10を経てLED2の他端2bに電気的に導通している。
前記第1の電源パターン22aと第2の電源パター22bに跨ってバリスタ7、コンデンサ8が電気的に導通して設けられ、第1コンデンサ11、第2コンデンサ12の一端が第1・第2の電源パターン22a,22bに電気的に導通して設けてある。
前記アルミベース基板1の絶縁層21におけるLED2を取り付ける部分に、放熱用の部材、例えば銅プレート2cが設けてある。
この銅プレート2cにLED2の裏面を接してLED2をアルミベース基板1に取り付け、LED2から発生した熱をアルミベース20に伝わり易くしている。
On the back surface of the
One AC power line 5 is connected to the first terminal 15 (voltage side), and the other AC power line 6 is connected to the second terminal 16 (0 V side).
The first terminal 15 is electrically connected to the one end 2a of the
A
A heat-dissipating member, for example, a
The
前記第1コンデンサ11の他端と第2コンデンサ12の他端を接続する第3の電源パターン22c(アルミベース基板1の表面)とアルミベース基板1の裏面であるアルミベース20を導通手段30で電気的に接続(導通)し、アルミベース基板1の表面側と裏面側との電位差がないようにしている。つまり、同電位としている。
前記導通手段30は、第3の電源パターン22c、絶縁層21、アルミベース20に孔31,32,33を連通するように同芯状に形成し、各孔31,32,33にボルト34を挿通し、そのボルト34にナット35を螺合することで、第3の電源パターン22c、絶縁層21、アルミベース20をボルト、ナットで挟着支持するようにしてある。
The third
The conducting means 30 is formed concentrically so that the
前述のように、アルミベース基板1にLED2、第1・第2コンデンサ11,12を設けたので、そのアルミベース基板1の第1・第2端子15,16にAC電源ライン5,6を接続するだけでLED2を点灯することができ、LED照明器具が小型で持ち運びし易く、しかも任意の機器本体に簡単に取り付けできる。
As described above, since the
例えば、図4に示すように、アルミのランプケース40の内面に絶縁放熱シート4を介してアルミベース基板1の裏面を接して取り付け、アルミベース基板1の透孔1aから取付ねじ41をランプケース40に螺合して取り付ける。
そして、前記ランプケース40をレンジフードのフード本体42に固着して取り付ける。43は透光性のカバーである。
つまり、ランプケース40とフード本体42が機器本体である。
前述のように取付ねじ41でアルミベース基板1をランプケース40に取り付けるときには、その取付ねじ41によってアルミベース基板1とランプケース40が電気的に導通しないようにしている。
例えば、アルミベース基板1の透孔1aに、絶縁材によって作製した鍔付き筒状のスペーサ44を挿通し、このスペーサ44に取付ねじ41を挿通することで、取付ねじ41がアルミベース基板1に接触しないようにする。
For example, as shown in FIG. 4, the back surface of the aluminum base substrate 1 is attached to the inner surface of an
The
That is, the
As described above, when the aluminum base substrate 1 is attached to the
For example, a flanged
前記導通手段30は、図5に示すように、ねじ36を孔31,32を通してアルミベース20のねじ穴37に螺合するようにしても良い。
また、導通手段30は、図6に示すようにスルーホール38としても良い。
また、導通手段30は、図示しないリベットとしても良い。
つまり、導通手段30は第3の電源パターン22cとアルミベース20を電気的に導通する構成であれば良い。
As shown in FIG. 5, the conducting means 30 may be configured such that a
Further, the conduction means 30 may be a through
Further, the conduction means 30 may be a rivet (not shown).
That is, the conduction means 30 may be configured to electrically connect the third
1…アルミベース基板、2…LED、3…LED照明部、4…絶縁放熱シート、5…一方のAC電源ライン、6…他方のAC電源ライン、7…バリスタ、8…コンデンサ、9…ヒューズ、10…抵抗、11…第1コンデンサ、12…第2コンデンサ、13…接続ライン、14…導通ライン、15…第1端子、16…第2端子、20…アルミベース、21…絶縁層、22…電源パターン。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Aluminum base board, 2 ... LED, 3 ... LED illumination part, 4 ... Insulation heat radiation sheet, 5 ... One AC power supply line, 6 ... The other AC power supply line, 7 ... Varistor, 8 ... Capacitor, 9 ... Fuse, DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記LED2の一端と前記第1コンデンサ11の一端は、前記電源パターン22で電気的に導通し、
前記LED2の他端と前記第2コンデンサ12の一端は、前記電源パターン22で電気的に導通し、
前記第1コンデンサ11の他端と前記第2コンデンサ12の他端は、前記電源パターン22で電気的に導通し、この電源パターン22の前記第1コンデンサ11の他端と前記第2コンデンサ12の他端の中間は、前記アルミベース20の裏面に導通手段30で電気的に導通し、
前記アルミベース基板1の前記アルミベース20の裏面を電気絶縁性及び熱伝導性に優れた部材を介在して、接地された機器本体に取り付けるようにし、
前記LED2の一端は一方の電源ライン5に接続し、前記LED2の他端は他方の電源ライン6に接続するようにしたことを特徴とするLED照明器具。 An insulating layer 21 is provided on the surface of the aluminum base 20, an aluminum base substrate 1 provided with a power supply pattern 22 on the insulating layer 21, an LED 2 provided on the surface of the insulating layer 21, and a surface of the insulating layer 21. A first capacitor 11 and a second capacitor 12 having the same electrostatic capacitance provided;
One end of the LED 2 and one end of the first capacitor 11 are electrically connected by the power pattern 22,
The other end of the LED 2 and one end of the second capacitor 12 are electrically connected by the power pattern 22,
The other end of the first capacitor 11 and the other end of the second capacitor 12 are electrically connected by the power supply pattern 22, and the other end of the first capacitor 11 and the second capacitor 12 of the power supply pattern 22 are connected. The middle of the other end is electrically conducted by the conducting means 30 to the back surface of the aluminum base 20,
The back surface of the aluminum base 20 of the aluminum base substrate 1 is attached to a grounded device body through a member having excellent electrical insulation and thermal conductivity ,
One end of the LED 2 is connected to one power line 5, and the other end of the LED 2 is connected to the other power line 6.
The LED lighting apparatus according to claim 1, wherein the back surface of the aluminum base 20 is attached to a grounded device body with an insulating heat radiating sheet 4 interposed therebetween.
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