JP6361330B2 - 光源ユニット及び照明器具 - Google Patents
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Description
その一方で、近年、蛍光ランプに比べて消費電力が低いLED素子を用いたLEDランプが普及しつつあり、直管形蛍光ランプの代替光源として市場に供給されている。
また、光源にLEDを用いた直管形のランプ(LEDランプ)は、直管形のLEDランプに関するJIS規格「JIS C 8159−1 L形ピン口金GX16t−5付直管LEDランプシステム(一般照明用)」が公開されるなど、蛍光灯ランプに代わる光源として使用用途が拡大されることが予測できる。
この調光機能をLEDランプが備えているものがある。このLEDランプは、累積点灯時間を計時して、この累積点灯時間に従い調光する調光比を制御するマイコンを内蔵し、LEDランプ自体で調光を行えるようにしている(例えば、特許文献1参照)。
そこで、LED素子の動作時に生じる熱が作用することで樹脂素材が絶縁劣化することを利用し、LEDランプが特定時間経過後に消灯制御するものがある。
このLEDランプは基板部に、LED素子の発光に伴う発熱の影響を受け樹脂素材が劣化し電流を遮断する寿命検出素子が実装されており、LEDランプが所定時間動作すると寿命検出素子が電流を遮断し、消灯する(例えば、特許文献2参照)。
よって、出力停止部を備えていない照明装置を用いた際には、LEDランプはLED素子が劣化した状態で点灯し続ける可能性がある。
また、LED素子以外の電子部品が寿命検出素子の近くに設置されるとLED素子の発熱を正確に検知できず、LED素子が寿命に至る前に消灯がおこなわれる可能性があるとともに、LED素子の短絡や、回路に発生した不具合、故障などに対して消灯制御をすることはできないと考えられる。
実施の形態1では、本発明に係る照明器具の一例として、天井などの被取付部(以下、被取付部として天井を例に説明するが天井に限定されない)に取り付けられる逆富士形状をした本体部1に、JIS C 8159−1に準じた直管形のLEDランプ100が取付けられた、照明器具1000について説明する。
図1は本実施の形態における照明器具1000の斜視図であり、図2は図1に示すLEDランプ100の平面図であり、図3は図2に示すA−A′部の断面図であり、図4は図1に示す照明器具1000の回路図であり、図5は図4に示すLEDランプ100の詳細回路図である。
以下の説明において、便宜上、天井面側(被取付面側)を上面側とし、床面側(被取付面と反対側)を下面側として説明をおこなう。
照明器具1000は、被取付部に固定される本体部1と、本体部1に着脱可能に取り付けられるLEDランプ100(または光源ユニット100)から構成されている。
また、本体部1は、外部に設けられた商用電源からの電力をLEDランプ100に供給する点灯装置10(図示なし)を内部に備えていると共に、本体部1の上面側である本体部上側面1aには長手方向の両端にLEDランプ100を着脱可能に保持する給電ソケット20、保持ソケット30が備えられている。
点灯装置10は、LEDランプ100に流れる電流を一定に保つ機能を備えた定電流電源であり、ダイオードブリッジ11、コンデンサ12、スイッチング素子13、電流制限抵抗14、制御IC15、ダイオードD1、コンデンサC2、コイルL1から構成されている。この点灯装置10の回路構成は、いわゆるバックコンバータである。
スイッチング素子13は、制御IC15によりドレイン-ソース間を導通状態、遮断状態となるように制御がされている。
電流検出抵抗14の一端はスイッチング素子13のソースに、他端はコンデンサA12のVL端子に接続されている。
また、電流検出抵抗14の一端(スイッチング素子13のソースに接続されている側)に制御IC15のCS端子が接続されている。
また、制御IC15のCS端子は電流検出抵抗14の一端に接続されており、制御IC15は、CS端子より入力された電流検出抵抗14の一端の電圧が所定電圧となるように、スイッチング素子13のオンDUTY比を制御し、LED素子122に流れるLED電流が所定の定電流となる。
また、給電ソケット20は、半円筒状に形成された給電ソケット本体部21と、給電ソケット本体部21内に設けられ、LEDランプ100のL形ピン(GX16t−5(A)に相当)と嵌合し導通する給電端子22を備えている。
また、保持ソケット30は、半円筒状に形成された保持ソケット本体部31と、保持ソケット本体部31の内部に設けられ、LEDランプ100の保持ピン(GX16t−5(B)に相当)と嵌合する。
また、LED基板120には、LED素子122の点灯状態を制御するスイッチング素子123(または開閉部)、マイコン124(または制御ユニット)などが実装されている。
また、LED基板部120には、LED素子122と直列に接続されたスイッチング素子123と、スイッチング素子123のゲートに接続するマイコン124と、マイコン124の電源となる定電圧電源部125と、定電圧電源部125への電圧を制御する分圧部126が実装されている。
また、第一の抵抗部126aと第二の抵抗部126bの間の分圧点に、マイコン124のCS端子が接続されている。
給電口金140は、筒管部110と連結し有底筒形状をした給電口金本体部141と、給電口金本体部141の底面から突設した一対のL形ピン142とを備えている。また、L形ピン142は筒管部110の内部にて、LED基板部120と接続する。
保持口金150は、筒管部110と連結する有底筒形状をした保持口金本体部151と、保持口金本体部151の底面から突設し、先端にフランジが形成された保持ピン152とを備えている。
はじめに、LEDランプ100は、本体部1の給電ソケット20に給電口金140のL形ピン142を挿入し、保護ソケット30には保持口金150の保持ピン152が挿入され、LEDランプ100は本体部1に固定される。
なお、この時、LEDランプ100のL形ピン142が、給電ソケット20の給電端子22と当接し、LEDランプ100は点灯装置10から電力の供給が可能となる。
マイコン124は、LED素子122の故障をCS端子にてモニタしている分圧部126の分電圧の変動より検知する。
よって、マイコン124は、分圧部126にて分圧される電圧の減少を検知し、スイッチング素子123の設定電圧への印加を停止する。
マイコン125は、分圧部128にて分圧される電圧の増加を検知し、スイッチング素子123の設定電圧への印加を停止され、短絡が発生した時と同じようにドレイン‐ソース間の接続を解除し、LEDランプ100は消灯する。
よって、一定の電流が供給され点灯するLEDランプ100は、接続機器が故障検知部・出力停止部などを備えていなくとも、LEDランプ100内部で発生した短絡などの故障・不具合を検知し、消灯制御することができる。
累積点灯時間記録部は、分圧部126よりマイコン124に印加される時間を計時し累積する。
マイコン124は、あらかじめ設定された所定点灯時間と累積された点灯時間とを比較し、累積点灯時間が所定点灯時間に達したとき、スイッチング素子123への設定電圧の印加を停止し、スイッチング素子123のドレイン‐ソース間の接続は解除され、LEDランプ100は消灯する。
なお、マイコン124は、累積点灯時間が所定時間に達したとき、スイッチング素子123のドレイン‐ソース間の接続、遮断を繰り替えしLEDランプ100′を点滅点灯させ、LEDランプ100′所定時間であることを報知するようにしても良い。
本実施の形態2では、実施の形態1では一定の電流が供給され点灯するLEDランプ100について説明を行ったが、本実施の形態2では一定の電圧が供給され点灯するLEDランプ200について説明を行う。
なお、実施の形態1と同様の構成は実施の形態1と同じ符号を付し、詳細な説明を省略し異なる構成について説明する。
図6は実施の形態2における照明器具2000の回路図であり、図7は図6に示すLEDランプ200の回路図である。
また、本体部1は、一定の電圧をLEDランプ200に印加する点灯装置20(図示なし)を内部に備えている。
また、LED基板210には、LED素子122の点灯状態を制御するスイッチング素子212(または開閉部)、マイコン213(または制御ユニット)などが実装されている。
また、LED基板部210には、LED素子と直列にスイッチング素子212、検知用抵抗部214(または検出部)が接続される、スイッチング素子212のゲートにはマイコン213が接続されるとともに、マイコン213に電圧を印加する定電圧電源部126と、定電圧電源部125への電圧を制御する分圧部126を備えている。
LEDランプ200は、本体部1に備えられた点灯装置20(図示なし)より、給電ソケット20を介して一定の電圧が供給され点灯する。
マイコン213は、CS端子より、検知用抵抗部214に印加される電圧の変動を検知し、スイッチング素子212の動作を制御する。
グ素子212と、スイッチング素子212の動作を制御するマイコン213とを備えており、LEDランプ200はマイコン213が、検知抵抗部214に印加される電圧の変動を検知しスイッチング素子212の動作制御をしている。
よって、一定の電圧が供給され点灯するLEDランプ200は、接続機器が故障検知部・出力停止部などを備えていなくとも、LEDランプ200内部で発生した短絡などの故障・不具合を検知し、消灯制御することができる。
15 制御IC、20 給電ソケット、21 給電ソケット本体部、22 給電端子、30 保持ソケット、31 保持ソケット本体部 、100 LEDランプ、110 筒管部、120 LED基板、121 基板、122 LED素子、123 スイッチング素子、124 マイコン、125 定電圧電源部、126 分圧部、126a 第一の抵抗部、126b 第二の抵抗部、130 放熱部、140 給電口金、141 給電口金本体部、142 L形ピン、150 保持口金、151 保持口金本体部、152 保持ピン、200 LEDランプ、210 LED基板、211 基板、212 スイッチング素子、213 マイコン、214 検知用抵抗部。
Claims (7)
- 点灯装置が配設された器具本体部に着脱可能に取り付けられ、前記点灯装置から電力の供給がされる光源ユニットであって、
直列に接続された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子に対して並列に接続する分圧部と、
前記分圧部が分圧する分電圧が印加され、前記複数の発光素子に印加される順方向電圧の変動を検知する制御ユニットと、
前記複数の発光素子と直列に接続されるとともに、前記制御ユニットにより制御される開閉部と、
を備えることを特徴とする光源ユニット。 - 前記複数の発光素子は所定の電流が供給されて発光し、前記制御ユニットが前記分電圧を観測し前記順方向電圧の変動を検知することを特徴とする請求項1に記載の光源ユニット。
- 前記所定の電流は当該光源ユニットが接続される点灯装置から供給される定電流であることを特徴とする請求項2に記載の光源ユニット。
- 前記複数の発光素子と前記開閉部との間に検知部が接続され、前記複数の発光素子は所定の電圧が印加され発光し、前記制御ユニットは前記検知部の印加電圧を観測し前記順方向電圧の変動を検知することを特徴とする請求項1に記載の光源ユニット。
- 前記所定の電圧は当該光源ユニットが接続される点灯装置から印加される定電圧であることを特徴とする請求項4に記載の光源ユニット。
- 前記器具本体部に着脱可能に係合する一対のピンを有し、前記一対のピンにより前記点灯装置と電気的に接続することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の光源ユニット。
- 請求項1から請求項6のいずれかに記載の光源ユニットと、
前記光源ユニットを着脱可能に保持するソケットと、
前記ソケットを介し前記光源ユニットに電力を供給する点灯装置と、
前記ソケットと、前記点灯装置が配設された器具本体部と、
を備えることを特徴とする照明器具。
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