JP6154183B2 - 照明用led電源回路 - Google Patents
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Description
上記のスイッチング電源回路部を伴ったLED電源回路における課題として、LEDの「ちらつき」の問題がある。LEDは、電流又は電圧の極短時間での変動(高調波成分など)に敏感に反応する特性を有し、それがちらつきの原因の一つと考えられる。
交流電源を全波整流する全波整流器と、
前記全波整流器の出力端間に接続される100μF以上、1000μF未満の第1コンデンサと、
前記第1コンデンサの端子間電力をスイッチング素子の駆動により点灯電力に変換するスイッチング電源回路部と、
前記スイッチング電源回路部の出力端間に接続されるLED発光部と、を備え、
前記全波整流器の正極側出力端とこれに接続する前記第1コンデンサの端子との間に、抵抗およびコイルの少なくとも一方が挿入されることを特徴とする。
また、挿入された2つの前記抵抗または挿入された2つの前記コイルのそれぞれの前記全波整流器側の端子間がコンデンサによって接続されていないことが好ましい。
また、前記全波整流器の出力端とこれに接続する前記第1コンデンサの端子との間に挿入された前記抵抗および前記コイルが、直列に接続されていることが好ましい。
[数1]
R1=48.8e−0.00583C1±6 …(1)
一方、前記全波整流器の正極側出力端と前記第1コンデンサの端子との間に、前記コイルが挿入される場合は、前記コイルのインダクタンスが、3μH以上、100μH以下であることが好ましい。
以下、図面に基づき本発明の好適な実施形態について説明する。
図1は第1実施形態に係るLED照明器具の全体構成図である。LED照明器具は、LED素子列からなるLED発光部と、このLED素子列に直流電源を供給するLED電源回路10とを有して構成されている。なお、LED電源回路には商用交流電源Vsが供給される。
図2は第2実施形態に係るLED照明器具の全体構成図である。本実施形態の特徴は、
第1実施形態の抵抗R1に加えて、2つ目の抵抗R2をグランド側電力線に挿入した点にある。この抵抗R2は、全波整流器DBのグランド側出力端とこれに接続されるバイパスコンデンサC1の端子との間に挿入されている。
図3は第3実施形態に係るLED照明器具の全体構成図である。本実施形態の特徴は、
第1実施形態の抵抗R1に換えて、同じ位置にチョークコイルL1を挿入した点にある。つまり、チョークコイルL1は、全波整流器DBの正極側出力端と、これに接続されるバイパスコンデンサC1の端子との間に挿入されている。
図4は第4実施形態に係るLED照明器具の全体構成図である。本実施形態の特徴は、第3実施形態のチョークコイルL1に加えて、2つ目のチョークコイルL2をグランド側電力線に挿入した点にある。このチョークコイルL2は、全波整流器DBのグランド側出力端と、これに接続されるバイパスコンデンサC1の端子との間に挿入されている。
図5は第5実施形態に係るLED照明器具の全体構成図である。本実施形態の特徴は、
第1実施形態の抵抗R1に換えて、同じ位置に、チョークコイルL1と抵抗R1の直列接続回路を挿入した点にある。つまり、L1とR1の直列接続回路が、全波整流器DBの正極側出力端と、これに接続されるバイパスコンデンサC1の端子との間に挿入されている。
図6は第6実施形態に係るLED照明器具の全体構成図である。本実施形態の特徴は、第5実施形態のL1とR1の直列接続回路に加えて、2つ目の直列接続回路をグランド側電力線に挿入した点にある。つまり、L2とR2の直列接続回路が、全波整流器DBのグランド側出力端とこれに接続されるバイパスコンデンサC1の端子との間に挿入されている。
挿入されており、コストの関係もあり、その電流容量は最小限で設計されている。外部から侵入するインパルス状のノイズに対しては、コイルT1のコアー材料が磁気飽和し、スルーで通過してしまうので、本発明が非常に有効となるのである。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
抵抗R1 第1コンデンサC1 試験結果
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
実施例1 30Ω 100μF 図10
比較例1 0.1Ω 100μF 図11
比較例2 30Ω 1μF 図12
比較例3 0.1Ω 1μF 図13
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
これに対して、実施例1では30Ωの抵抗R1を挿入したため、第1コンデンサC1の容量は同じであっても、図10(B)のように、略10msec毎に流れる電流波形は比較的緩やかなピーク状になり、図10(C)に示すように、比較例1よりも高調波成分が全帯域に渡って減少した。これは、挿入した抵抗R1の効果が良く出たと言える。
[数2]
R1=48.8e−0.00583C1 …(2)
[数3]
R1=48.8e−0.00583C1±6 …(1)
4 スイッチング電源回路部
10,20,30,40,50,60,110,210 LED電源回路
C1 第1コンデンサ
C2 第2コンデンサ
DB 全波整流器
L1,L2 チョークコイル
LED LED素子列(LED発光部)
R1,R2 抵抗
Vs 商用交流電源
Claims (7)
- 交流電源を全波整流する全波整流器と、
前記全波整流器の出力端間に接続される100μF以上、1000μF未満の第1コンデンサと、
前記第1コンデンサの端子間電力をスイッチング素子の駆動により点灯電力に変換するスイッチング電源回路部と、
前記スイッチング電源回路部の出力端間に接続されるLED発光部と、
を備え、
前記全波整流器の正極側出力端とこれに接続する前記第1コンデンサの端子との間に、コイルが挿入され、
前記全波整流器のグランド側出力端とこれに接続する前記第1コンデンサの端子との間に、コイルが挿入され、
これら2つの前記コイルのそれぞれの前記全波整流器側の端子間がコンデンサによって接続されていないことを特徴とする照明用LED電源回路。 - 請求項1記載の照明用LED電源回路において、前記全波整流器の各出力端と前記第1コンデンサの端子との間に挿入される前記コイルのインダクタンスが、3μH以上、100μH以下であることを特徴とする照明用LED電源回路。
- 請求項1または2記載の照明用LED電源回路において、
前記全波整流器の各出力端とこれに接続する前記第1コンデンサの端子との間に挿入された前記各コイルには、抵抗がそれぞれ直列に接続されていることを特徴とする照明用LED電源回路。 - 交流電源を全波整流する全波整流器と、
前記全波整流器の出力端間に接続される100μF以上、1000μF未満の第1コンデンサと、
前記第1コンデンサの端子間電力をスイッチング素子の駆動により点灯電力に変換するスイッチング電源回路部と、
前記スイッチング電源回路部の出力端間に接続されるLED発光部と、
を備え、
前記全波整流器の正極側出力端とこれに接続する前記第1コンデンサの端子との間に、抵抗が挿入され、
前記全波整流器のグランド側出力端とこれに接続する前記第1コンデンサの端子との間に、抵抗が挿入され、
これら2つの前記抵抗のそれぞれの前記全波整流器側の端子間がコンデンサによって接続されていないことを特徴とする照明用LED電源回路。 - 請求項4記載の照明用LED電源回路において、前記全波整流器の各出力端と前記第1コンデンサの端子との間に挿入される前記抵抗の大きさが、1Ω以上、30Ω以下であることを特徴とする照明用LED電源回路。
- 請求項5記載の照明用LED電源回路において、
前記第1コンデンサの容量をC1(μF)として、前記抵抗の大きさをR1(Ω)とした場合に、コンデンサ容量C1に対する適切な抵抗値R1は、次式で示す範囲内であることを特徴とする照明用LED電源回路。
[数1]
R1=48.8e−0.00583C1±6 - 請求項4から6のいずれかに記載の照明用LED電源回路において、
前記全波整流器の各出力端とこれに接続する前記第1コンデンサの端子との間に挿入された前記各抵抗には、コイルがそれぞれ直列に接続されていることを特徴とする照明用LED電源回路。
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