JP5950707B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
同様の規定に、国際無線障害特別委員会(CISPR)が定めた「電気照明及び類似機器の無線妨害波特性の許容値及び測定法」(CISPR15(2000),Amd.No.1(2001),Amd.No.2(2002))がある。
このように、国によって基準が異なるため、ある国における基準を満たしていても、他の国における基準を満たさない場合がある。しかし、輸出先の国によって回路を変更すると、設計コストや製造コストの点で不利になる。
そこで、電気用品安全法の基準を満たす放電灯点灯装置の前段に接続することにより、CISPR15の基準を満たすようにするフィルタ装置が提案されている。
このため、特許文献1に記載されたフィルタ装置は、比較的大きなインダクタンスを有するノーマルモードチョークコイルや、比較的大きな静電容量を有するアクロスザラインコンデンサが必要となる。これにより、フィルタ装置が大型化してしまう。
上記2つのノーマルモードチョークコイルのインダクタンスは、それぞれ、330μH以上であることを特徴とする。
実施の形態1について、図1〜図3を用いて説明する。
外部電源11は、商用電源などの交流電源である。
光源回路13は、例えば発光ダイオードや蛍光ランプなどの光源を有する。光源回路13は、例えば電球型や直管型のランプ形状であり、照明器具12に接続される。
なお、照明器具12は、光源回路13を内蔵する構成であってもよい。
点灯装置25(負荷装置)は、外部電源11から供給された電力を、光源回路13に対して供給する電力に変換する。点灯装置25は、例えば、スイッチング装置を有する。スイッチング装置(スイッチング回路)は、例えば力率改善回路などの直流電圧生成回路やインバータ回路などであり、スイッチング素子を有する。スイッチング装置は、例えば50kHz超の高周波でスイッチング素子をオンオフする。
フィルタ回路23(フィルタ装置;ノイズフィルタ)は、点灯装置25で発生するノイズを遮断して、外部電源11側に漏れるのを防ぐ。
実線81は、電気用品安全法に基づいて526.5kHz〜30MHzの周波数範囲について定められた雑音端子電圧を表わす。
破線82は、CISPR15により9kHz〜30MHzの周波数範囲について定められた電源端子における妨害波電圧(準尖頭値)の許容値を表わす。
なお、526.5kHz〜30MHzの周波数範囲において、実線81と破線82とは、一致している。
複合型チョークコイル31は、一つの素子で、コモンモードチョークコイルとしての機能と、ノーマルモードチョークコイルとしての機能とを兼ね備えるものである。
インピーダンス38は、例えば抵抗やコイルなどを有する。インピーダンス38は、フィルタ回路23の周波数応答を緩和する。
複合型チョークコイル31の出力端子の一つと、ノーマルモードチョークコイル32の端子の一つと、アクロスザラインコンデンサ34の端子の一つとが電気接続している。
複合型チョークコイル31のもう一つの出力端子と、ノーマルモードチョークコイル33の端子の一つと、アクロスザラインコンデンサ34のもう一つの端子とが電気接続している。
ノーマルモードチョークコイル32のもう一つの端子と、フィルタ回路23の出力端子の一つと、接地コンデンサ35の端子の一つとが電気接続している。
ノーマルモードチョークコイル33のもう一つの端子と、フィルタ回路23のもう一つの出力端子と、接地コンデンサ36の端子の一つとが電気接続している。
接地コンデンサ35のもう一つの端子と、接地コンデンサ36のもう一つの端子と、接地コンデンサ37の端子の一つとが電気接続している。
接地コンデンサ37のもう一つの端子と、インピーダンス38の端子の一つとが電気接続している。
インピーダンス38のもう一つの端子は、接地されている。
なお、接地コンデンサ37とインピーダンス38とは、直列に接続されていればよく、逆の順序であってもよい。
複合型チョークコイル31のコモンモードチョークコイルとしてのインダクタンスは、30mH以上であることが望ましく、例えば、30mHである。
複合型チョークコイル31のノーマルモードチョークコイルとしてのインダクタンスは、470μH以上であることが望ましく、例えば、600μHである。
アクロスザラインコンデンサ34の静電容量は、0.22μF以下であることが望ましく、例えば、0.1μFである。
ノーマルモードチョークコイル32,33のインダクタンスは、330μH以上であることが望ましく、例えば、390μHである。
接地コンデンサ35〜37の静電容量は、漏洩電流が許容される値未満となる範囲でなるべく大きな容量とする。
実施の形態2について、図4〜図5を用いて説明する。
なお、実施の形態1と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
突入電流抑制回路24は、外部電源11からの電力供給が開始したときに発生する突入電流を抑制する。突入電流抑制回路24は、フィルタ回路23よりも前段、すなわち、外部電源11とフィルタ回路23との間に電気接続される。
スイッチング素子41は、例えば、トランジスタやサイリスタなどの半導体スイッチである。
突入電流抑制回路24のもう一つの入力端子と、スイッチング素子41の端子の一つと、抵抗42(充電抵抗)の端子の一つとが電気接続している。
突入電流抑制回路24のもう一つの出力端子と、スイッチング素子41のもう一つの端子と、抵抗42のもう一つの端子とが電気接続している。
突入電流抑制回路24がフィルタ回路23よりも前段にあるので、フィルタ回路23のアクロスザラインコンデンサ34への幅の狭い突入電流を抑制することができる。
実施の形態3について、図6を用いて説明する。
なお、実施の形態1または実施の形態2と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
フィルタ回路50は、点灯装置25が電気用品安全法の基準を満たすよう、526.5kHz〜30MHzの周波数範囲における妨害波電圧を減衰させる。
点灯回路57は、実施の形態1で説明したスイッチング装置を有する。
フィルタ回路50の入力端子の一つと、アクロスザラインコンデンサ52の端子の一つと、コモンモードチョークコイル51の入力端子の一つとが電気接続している。
フィルタ回路50のもう一つの入力端子と、アクロスザラインコンデンサ52のもう一つの端子と、コモンモードチョークコイル51のもう一つの入力端子とが電気接続している。
コモンモードチョークコイル51の出力端子の一つと、アクロスザラインコンデンサ53の端子の一つと、フィルタ回路50の出力端子の一つとが電気接続している。
コモンモードチョークコイル51のもう一つの出力端子と、アクロスザラインコンデンサ53のもう一つの端子と、フィルタ回路50のもう一つの出力端子と、接地コンデンサ54の端子の一つとが電気接続している。
接地コンデンサ54のもう一つの端子と、インピーダンス55の端子の一つとが電気接続している。
インピーダンス55のもう一つの端子は、接地されている。
なお、接地コンデンサ54とインピーダンス55とは、直列に接続されていればよく、逆の順序であってもよい。また、フィルタ回路23と同様、Y字状に3つの接地コンデンサを接続する構成であってもよい。更に、接地コンデンサ54がフィルタ回路50の出力端子ではなく、点灯回路57のなかに接続している構成であってもよい。
ここで、インダクタンスL1は、インダクタンスL2の1.5倍以上3倍以下の範囲内から選択した値に設定する。例えば、インダクタンスL2が10mH〜20mHである場合、インダクタンスL1を30mHに設定する。
実施の形態4について、図7を用いて説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態3と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
構造体21は、照明器具12の本体である。構造体21は、長尺形状を有する。
電源端子台22は、外部電源11に接続される電源端子を有する。電源端子台22は、例えば、構造体21の中央付近に固定されている。
4つのソケット61〜64は、構造体21の長手方向の端付近に配置されている。2つのソケット61,62と、2つのソケット63,64とは、反対側の端に配置されている。2つのソケット61,63は、互いに対向して配置され、その間に、ランプを着脱可能に取り付けることができる。2つのソケット62,64も同様に、互いに対向して配置され、その間に、もう一つのランプを着脱可能に取り付けることができる。ランプは、直管形状であり、光源を有する。
配線73,74は、フィルタ回路23と点灯装置25との間を電気接続している。
配線75は、点灯装置25とソケット61との間を電気接続している。配線76は、点灯装置25とソケット62との間を電気接続している。配線77は、点灯装置25とソケット63との間を電気接続している。配線78は、点灯装置25とソケット64との間を電気接続している。配線75〜78は、電源端子台22から遠い側で、点灯装置25に接続している。
ランプが例えば蛍光ランプである場合、配線75〜78には、高周波の電流が流れる。
電源端子台22とフィルタ回路23とが隣接して配置されているので、配線71,72は、比較的短い。
点灯装置25が電源端子台22を挟んでフィルタ回路23と反対側に配置されているので、配線75〜78と配線71,72との間が比較的遠くなる。
これにより、配線75〜78と配線71,72とが電磁結合するのを防ぐことができるので、電源端子における妨害波電圧を抑制することができる。
実施の形態5について、図8を用いて説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態4と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
実施の形態4と同様、配線75〜78は、電源端子台22から遠い側で、点灯装置25に接続している。
ランプが比較的長く、電源端子台22の片側に、フィルタ回路23と点灯装置25とをともに配置することが可能である場合、このように配置することにより、配線75〜78と配線71,72との間が比較的遠くなるので、配線75〜78と配線71,72とが電磁結合するのを防ぎ、電源端子における妨害波電圧を抑制することができる。
実施の形態6について、図9を用いて説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態5と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
金属板28は、例えば鉄などの磁性材料で形成されている。
フィルタ回路23及び点灯装置25は、構造体21に直接固定されるのではなく、金属板28に固定されている。金属板28は、構造体21に固定されている。
金属板28と構造体21との間には、隙間が設けられている。配線71,72は、金属板28の裏側に設けられたこの隙間を通って、電源端子台22とフィルタ回路23との間を接続している。
これに対し、配線75〜78は、金属板28の表側を通っている。
これにより、配線75〜78と配線71,72とが電磁結合するのを防ぐことができるので、電源端子における妨害波電圧を抑制することができる。
また、フィルタ回路23と点灯装置25とが共通の金属板28に搭載されているので、電磁ノイズの漏洩を遮断することができる。
Claims (5)
- 構造体と、
外部電源に接続される電源端子を有し、前記構造体に固定された電源端子台と、
前記構造体に設置され、光源が着脱自在に取り付けられるソケットと、
コモンモードチョークコイルとしてのインダクタンスが30mH以上であり、ノーマルモードチョークコイルとしてのインダクタンスが470μH以上である複合型チョークコイルと、前記複合型チョークコイルの2つの出力端子の間に電気接続され、静電容量が0.22μF以下であるアクロスザラインコンデンサと、前記複合型チョークコイルの2つの出力端子それぞれに電気接続され、インダクタンスがそれぞれ330μH以上である2つのノーマルモードチョークコイルとを有するフィルタ装置と、
前記電源端子が接続された外部電源から前記フィルタ装置を介して供給される電力を、前記ソケットに取り付けられた光源を点灯する電力に変換する点灯装置と、
磁性材料により形成され、前記フィルタ装置および前記点灯装置が搭載され、前記構造体との間に隙間が設けられている金属板と、
前記金属板の前記隙間が設けられている側を通って、前記電源端子と前記フィルタ装置との間を電気接続している配線と、
前記金属板の前記隙間が設けられている側とは反対側を通って、前記点灯装置と前記ソケットとの間を電気接続している配線と
を備える照明装置。 - 前記フィルタ装置は、前記フィルタ装置の2つの出力端子のうち少なくともいずれかに接続した接地コンデンサを有する請求項1に記載の照明装置。
- 前記点灯装置は、スイッチング素子を有し、前記スイッチング素子を50kHz超の周波数でオンオフする請求項1または2に記載の照明装置。
- 前記点灯装置は、コモンモードチョークコイルを備えるフィルタ回路を有し、
前記フィルタ装置の複合型チョークコイルのコモンモードチョークコイルとしてのインダクタンスは、前記点灯装置のコモンモードチョークコイルのインダクタンスの1.5倍以上3倍以下である請求項1から3のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記照明装置は、
前記フィルタ装置の前段に突入電流抑制回路
を有する請求項1から4のいずれか1項に記載の照明装置。
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