JP6542604B2 - LED lamp - Google Patents

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Description

本発明はLEDランプに関する。   The present invention relates to an LED lamp.

近年、電力消費量が少なく、また長寿命である等の理由により、照明用の光源として、LEDを用いたランプ(以下、「LEDランプ」と呼ぶ。)が使用されるようになってきている。特に、例えば12V用のスポットライト光源の分野では、ハロゲンランプからLEDランプへの置き換え(レトロフィット)が進んでいる(例えば特許文献1参照)。   In recent years, lamps using LEDs (hereinafter referred to as “LED lamps”) have come to be used as light sources for illumination because of low power consumption and long life. . In particular, for example, in the field of spotlight light sources for 12 V, replacement (retrofit) from a halogen lamp to an LED lamp is in progress (see, for example, Patent Document 1).

特許第5647250号公報Patent No. 5647250 gazette

ハロゲンランプからLEDランプへのレトロフィットを実現するに当たっては、省資源の観点からも、なるべくハロゲンランプで利用していた設備をそのまま活かしてLEDランプを点灯できるのが望ましい。例えば上記12V用の光源分野では、商用電圧が電子トランスによって低電圧に変換された後、この電圧がハロゲンランプに供給されている。よって、この電子トランスから供給される交流電圧を用いてLEDランプに供給することができれば、電圧変換部を別途設けなくてもよいので効率的である。   In order to realize retrofit from a halogen lamp to an LED lamp, it is desirable from the viewpoint of resource saving that it is preferable to be able to light the LED lamp as much as possible utilizing equipment used for the halogen lamp as much as possible. For example, in the light source field for 12 V, after the commercial voltage is converted to a low voltage by the electronic transformer, this voltage is supplied to the halogen lamp. Therefore, if it is possible to supply the LED lamp using the AC voltage supplied from the electronic transformer, it is efficient because there is no need to separately provide a voltage conversion unit.

上記特許文献1には、上記のようなレトロフィットを実現した場合において、駆動時にフリッカが発生するという課題を解決する技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for solving the problem that flicker occurs during driving when the above-described retrofit is realized.

ところで、ハロゲンランプからLEDランプに交換するにあたっては、電子トランスの一次側に対して交流電圧を供給したままで交換作業が行われることが想定される。例えば、メインスイッチをオンにした状態でハロゲンランプのソケットを取り外し、LEDランプのソケットを装着するという手順でランプの交換がされることが考えられる。これは、メインスイッチをオフにしてしまうと、全ての照明がいったん落ちてしまうので、暗くなって作業効率性が低下するという事情や、そもそもメインスイッチをいちいちオフにするのが煩わしいという事情によるものである。   By the way, when replacing the halogen lamp with the LED lamp, it is assumed that the replacing operation is performed with the AC voltage supplied to the primary side of the electronic transformer. For example, it is conceivable that the lamp is replaced in the procedure of removing the socket of the halogen lamp with the main switch turned on and mounting the socket of the LED lamp. This is because if all the lights are turned off once the main switch is turned off, it becomes dark and work efficiency declines, and it is bothersome to turn off the main switch every time. It is.

本発明者らの鋭意研究によれば、このようにメインスイッチをオンにしたままでハロゲンランプからLEDランプへの置き換えの作業を行うと、LEDランプが点灯しない事態が発生する場合があることが分かった。本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものである。   According to the intensive studies of the present inventors, when the work of replacing the halogen lamp with the LED lamp is performed while the main switch is turned on as described above, the LED lamp may not be lit. I understood. The present invention has been made to solve such problems.

本発明に係るLEDランプは、
電子トランスの二次側の端子に接続され、入力される交流電圧を直流電圧に変換するAC/DC変換部と、
前記AC/DC変換部から出力された直流電圧が入力されるLEDドライバと、
前記LEDドライバによって駆動されるLED素子と、
前記電子トランスの二次側の端子と前記LEDドライバとの間の位置において、前記LED素子側の負荷と並列に接続された不点灯防止回路とを備え、
前記不点灯防止回路は、前記LED素子の点灯開始前における前記LED素子側の負荷のインピーダンスより低く、前記LED素子の点灯時における前記LED素子側の負荷のインピーダンスより高いインピーダンスを有する回路であることを特徴とする。
The LED lamp according to the present invention is
An AC / DC conversion unit connected to a terminal on the secondary side of the electronic transformer to convert an input AC voltage into a DC voltage;
An LED driver to which a DC voltage output from the AC / DC conversion unit is input;
An LED element driven by the LED driver;
And a non-lighting prevention circuit connected in parallel with the load on the LED element side at a position between the terminal on the secondary side of the electronic transformer and the LED driver,
The non-lighting prevention circuit is a circuit having an impedance lower than the impedance of the load on the side of the LED element before the start of lighting of the LED element, and higher than the impedance of the load on the side of the LED element at the time of lighting the LED element. It is characterized by

本発明者らは、鋭意研究により、ハロゲンランプをLEDランプに置き換えたときに不点灯になる原因は、電子トランスに最小負荷電流という条件が課されていることにあることを突き止めた。   The inventors of the present invention have intensively studied to find that the cause of the failure when replacing the halogen lamp with the LED lamp is that the condition of the minimum load current is imposed on the electronic transformer.

図1は、電子トランスの構成の一例を示す図である。図1に示された電子トランス60は、整流回路61、平滑回路62、及び発振回路63を備える。電子トランス60の一次側端子60aには、商用の交流電圧が入力される。整流回路61は、この商用交流電圧を直流電圧に変換する。この直流電圧は、例えばコンデンサC62を含む平滑回路62で平滑化された後、発振回路63に入力される。   FIG. 1 is a view showing an example of the configuration of the electronic transformer. The electronic transformer 60 shown in FIG. 1 includes a rectification circuit 61, a smoothing circuit 62, and an oscillation circuit 63. Commercial alternating current voltage is input to the primary side terminal 60 a of the electronic transformer 60. The rectifier circuit 61 converts this commercial AC voltage into a DC voltage. The DC voltage is smoothed by a smoothing circuit 62 including, for example, a capacitor C62, and then input to an oscillation circuit 63.

発振回路63は、一次巻線LL1、二次巻線LL2、及び三次巻線LL3を有するトランスTr63、スイッチング素子Q63、抵抗R63、及びダイオードD63を備える。スイッチング素子Q63がスイッチングすることにより、トランスTr63の一次巻線LL1に電圧が印加され、二次巻線LL2及び三次巻線LL3に誘起電圧が発生する。三次巻線LL3に発生した電圧はスイッチング素子Q63に正帰還される。これにより、発振回路63は自励式の発振動作を繰り返し、スイッチング素子Q63はスイッチング動作を繰り返す。一例として、電子トランス60の一次側端子60aに、周波数50/60Hz、100Vの交流電圧が印加されると、トランスTr63の二次巻線LL2には、周波数20kHz〜100kHz、12Vの交流電圧が誘起され、この電圧が、電子トランス60の二次側端子60bから取り出される。   The oscillation circuit 63 includes a transformer Tr63 having a primary winding LL1, a secondary winding LL2, and a tertiary winding LL3, a switching element Q63, a resistor R63, and a diode D63. The switching element Q63 performs switching to apply a voltage to the primary winding LL1 of the transformer Tr63, thereby generating an induced voltage in the secondary winding LL2 and the tertiary winding LL3. The voltage generated in the tertiary winding LL3 is positively fed back to the switching element Q63. Thereby, the oscillation circuit 63 repeats self-excitation oscillation operation, and the switching element Q63 repeats switching operation. As an example, when an alternating voltage with a frequency of 50/60 Hz and 100 V is applied to the primary side terminal 60a of the electronic transformer 60, an alternating voltage with a frequency of 20 kHz to 100 kHz and 12 V is induced in the secondary winding LL2 of the transformer Tr63. This voltage is taken out from the secondary side terminal 60 b of the electronic transformer 60.

電子トランス60は、このように商用電圧よりも低い電圧でランプを点灯させる場合に、商用電圧を降圧させる目的で設けられる。しかし、電子トランス60は、二次側端子60bから負荷に対して、ある程度以上の電流(以下、「最小負荷電流」と呼ぶ。)が流れないと安定した発振を行うことができないという設計上の制約を有している。   The electronic transformer 60 is provided for the purpose of reducing the commercial voltage when lighting the lamp at a voltage lower than the commercial voltage. However, the electronic transformer 60 is designed such that stable oscillation can not be performed unless a current of a certain level or more (hereinafter referred to as "minimum load current") flows from the secondary side terminal 60b to the load. It has limitations.

更に、LEDは、ドライバが動作し始めるまでの低電圧領域においては、電流が流れない非線形素子である。図2は、LED素子とハロゲンランプの電流電圧特性を模式的に示した図である。図2に示すように、ハロゲンランプは印加される電圧に応じた電流が流れるが、LED素子においては、所定の閾値電圧Vth以下の範囲内では電流が全く又はほとんど流れない。   Furthermore, the LED is a non-linear element in which no current flows in a low voltage region until the driver starts operating. FIG. 2 is a diagram schematically showing current-voltage characteristics of the LED element and the halogen lamp. As shown in FIG. 2, in the halogen lamp, current flows according to the applied voltage, but in the LED element, no current or almost no current flows within the range below the predetermined threshold voltage Vth.

この事実は、電子トランス60の作動中にハロゲンランプからLEDランプへと置き換えの作業を行った際に、LEDランプが点灯しないという事態が生じることへの理由となる。ハロゲンランプは線形性を有した抵抗素子であるとみなすことができるため、低い電圧を印加しても印加された電圧に応じた低い電流が流れる。よって、二次巻線LL2に電圧を誘起し続けることができ、また、スイッチング素子Q63も安定的に発振させることができる。   This fact is the reason for the occurrence of the situation where the LED lamp does not light when the operation of replacing the halogen lamp with the LED lamp is performed while the electronic transformer 60 is in operation. Since a halogen lamp can be considered to be a resistive element having linearity, even when a low voltage is applied, a low current flows according to the applied voltage. Therefore, a voltage can be continuously induced in secondary winding LL2, and switching element Q63 can also be oscillated stably.

ハロゲンランプが点灯している状態で、ハロゲンランプを取り外し、電子トランス60の二次側端子60bにLED素子を含むLEDランプを接続させた場合を考える。ハロゲンランプを取り外した時点において、電子トランス60の二次側端子60bは開放状態となるため、極めて大きなインピーダンスが接続されているのと等価となる。この結果、電子トランス60の二次巻線LL2から負荷側にはほとんど電流が流れない状態となるため、電子トランス60の二次巻線LL2から負荷側に向かう電流が電子トランス60の最小負荷電流を下回り、電子トランス60が安定して発振しない環境になる。すなわち、電子トランス60の二次巻線LL2には電圧が全く又はほとんど誘起されていない状態となる。   A case is considered in which the halogen lamp is removed and the LED lamp including the LED element is connected to the secondary side terminal 60b of the electronic transformer 60 while the halogen lamp is on. When the halogen lamp is removed, the secondary side terminal 60b of the electronic transformer 60 is in the open state, which is equivalent to the connection of a very large impedance. As a result, almost no current flows from the secondary winding LL2 of the electronic transformer 60 to the load side, so the current from the secondary winding LL2 of the electronic transformer 60 toward the load side is the minimum load current of the electronic transformer 60 And the electronic transformer 60 does not oscillate stably. That is, no voltage or almost no voltage is induced in the secondary winding LL2 of the electronic transformer 60.

この状態で、電子トランス60の二次側端子60bにLED素子を含むLEDランプを接続させる。電子トランス60の二次巻線LL2に電圧が全く又はほとんど誘起されていない状態であるため、LED素子に印加される電圧が閾値電圧Vthを下回っている。この結果、LED素子には電流が流れない。よって、電子トランス60の二次巻線LL2から負荷側にはほとんど電流が流れない状態が継続される。すなわち、電子トランス60の二次巻線LL2から負荷側に向かう電流が、依然として電子トランス60の最小負荷電流を下回るため、引き続き電子トランス60が安定して発振しない環境になる。   In this state, an LED lamp including an LED element is connected to the secondary side terminal 60 b of the electronic transformer 60. Since no voltage or almost no voltage is induced in the secondary winding LL2 of the electronic transformer 60, the voltage applied to the LED element is lower than the threshold voltage Vth. As a result, no current flows in the LED element. Therefore, a state in which almost no current flows from the secondary winding LL2 of the electronic transformer 60 to the load side is continued. That is, since the current from the secondary winding LL2 of the electronic transformer 60 toward the load side still falls below the minimum load current of the electronic transformer 60, the environment continues to cause the electronic transformer 60 to stably oscillate.

この結果、点灯中のハロゲンランプを取り外し、LEDランプを装着した場合に、LEDランプが点灯しないという状態が発現する。   As a result, when the lighted halogen lamp is removed and the LED lamp is attached, a state occurs in which the LED lamp does not light.

本発明に係るLEDランプは、電子トランスの二次側の端子と、LEDドライバとの間に、LED素子側の負荷と並列に接続された不点灯防止回路を備えている。ここで、LED素子側の負荷とは、不点灯防止回路から見て、LED素子側に接続されている負荷(例えばLEDドライバやLED素子を含む直列回路)を指している。   The LED lamp according to the present invention includes the non-lighting prevention circuit connected in parallel with the load on the LED element side between the terminal on the secondary side of the electronic transformer and the LED driver. Here, the load on the LED element side refers to a load (for example, a series circuit including an LED driver and an LED element) connected to the LED element side as viewed from the non-lighting prevention circuit.

そして、この不点灯防止回路は、LED素子の点灯開始前におけるLED素子側の負荷のインピーダンスより低く、LED素子の点灯時におけるLED素子側の負荷のインピーダンスより高いインピーダンスを有している。   The non-lighting prevention circuit has an impedance lower than the impedance of the load on the LED element side before the start of lighting of the LED element, and higher than the impedance of the load on the LED element side when the LED element is lit.

つまり、不点灯防止回路のインピーダンスは、LED素子に対して閾値電圧以下の電圧が印加されている場合における、LED素子及びLEDドライバを含む、不点灯防止回路よりもLED素子側のインピーダンスより高い。なお、図2に示すように、LED素子は非線形素子であり、閾値電圧以下の電圧がLED素子に印加されている場合におけるLED素子のインピーダンスは、極めて高いインピーダンスを示す。   That is, the impedance of the non-lighting prevention circuit is higher than the impedance on the LED element side than the non-lighting prevention circuit including the LED element and the LED driver when a voltage equal to or lower than the threshold voltage is applied to the LED element. As shown in FIG. 2, the LED element is a non-linear element, and the impedance of the LED element when the voltage equal to or lower than the threshold voltage is applied to the LED element exhibits extremely high impedance.

また、不点灯防止回路のインピーダンスは、LED素子が点灯している場合、すなわちLED素子に対して閾値電圧より高い電圧が印加されている場合における、LED素子及びLEDドライバを含む、不点灯防止回路よりもLED素子側のインピーダンスより低い。   Also, the impedance of the non-lighting prevention circuit includes the LED element and the LED driver when the LED element is lit, that is, when a voltage higher than the threshold voltage is applied to the LED element. It is lower than the impedance on the LED element side.

この構成によれば、ハロゲンランプを取り外してLEDランプを取り付けた直後において、LEDランプが備えるLED素子は点灯前の状態であるため、上述したように、極めて高いインピーダンスを示す。点灯前のLED素子を含む負荷インピーダンスよりは低いインピーダンスの不点灯防止回路が、電子トランスの二次側の端子とLEDドライバとの間の位置において、LED素子側の負荷と並列に接続されている。このため、電子トランスの二次側端子にLEDランプが接続されると、電子トランスの二次側端子から、不点灯防止回路を介して電子トランスの二次側端子へと戻る閉回路内を電流が流れる。この結果、電子トランスの最小負荷電流を超える電流が流れ、電子トランスの二次側端子に電圧が誘起する。   According to this configuration, immediately after the halogen lamp is removed and the LED lamp is attached, the LED element included in the LED lamp is in the state before lighting, and thus exhibits extremely high impedance as described above. A non-lighting prevention circuit whose impedance is lower than the load impedance including the LED element before lighting is connected in parallel with the load on the LED element side at a position between the terminal on the secondary side of the electronic transformer and the LED driver . Therefore, when the LED lamp is connected to the secondary side terminal of the electronic transformer, the current in the closed circuit returns from the secondary side terminal of the electronic transformer to the secondary side terminal of the electronic transformer via the non-lighting prevention circuit. Flows. As a result, a current exceeding the minimum load current of the electronic transformer flows, and a voltage is induced at the secondary side terminal of the electronic transformer.

そして、誘起した電圧が、LED素子の閾値電圧を超えると、不点灯防止回路のインピーダンスが、LED素子の点灯時におけるLED素子側の負荷インピータンスよりも高いため、電子トランスの二次側端子から、不点灯防止回路と比べて、LED素子側の負荷に向かう電流が多く流れるようになる。これにより、LED素子が点灯する。LED素子に電流が流れることで、電子トランスの最小負荷電流を超える電流が継続的に流れるため、電子トランスの二次側端子には安定的に電圧が誘起される。   Then, if the induced voltage exceeds the threshold voltage of the LED element, the impedance of the non-lighting prevention circuit is higher than the load impedance on the LED element side when the LED element is lit, so from the secondary side terminal of the electronic transformer Compared to the non-lighting prevention circuit, more current flows to the load on the LED element side. Thereby, the LED element is lit. When current flows in the LED element, a current exceeding the minimum load current of the electronic transformer continuously flows, and a voltage is stably induced in the secondary side terminal of the electronic transformer.

不点灯防止回路は、抵抗を含んで構成されることができる。   The non-lighting prevention circuit can be configured to include a resistor.

また、不点灯防止回路は、抵抗に並列に接続されたコンデンサを含む構成とすることができる。この構成によれば、不点灯防止回路が抵抗のみで構成されている場合と比較して、LED点灯時に、不点灯防止回路に流れる電流量を低下させ、消費電力を削減することができる。   The non-lighting prevention circuit can be configured to include a capacitor connected in parallel to the resistor. According to this configuration, it is possible to reduce the amount of current flowing to the non-lighting prevention circuit at the time of lighting the LED and to reduce the power consumption as compared with the case where the non-lighting prevention circuit is configured only by the resistor.

また、不点灯防止回路は、更に、抵抗に直列に接続されたダイオードを含む構成とすることができる。   The non-lighting prevention circuit may further include a diode connected in series with the resistor.

不点灯防止回路を整流回路よりも電子トランス側に配置した場合、不点灯防止回路に対しては交流電圧が印加される。このため、不点灯防止回路が並列RC回路で構成されている場合、Z = R / (1 + jωRC) のインピーダンスを有するため、点灯時において常時不点灯防止回路内に電流が流れる。これに対し、ダイオードを直列に接続することで、コンデンサに充電されるまでは電流が流れるが、コンデンサから放電されるときは、ダイオードによって導通されないため、不点灯防止回路内を電流が流れる期間を限定的にすることができる。この結果、LED点灯時に、不点灯防止回路に流れる電流量を更に低下させることができる。   When the non-lighting prevention circuit is disposed closer to the electronic transformer than the rectifier circuit, an alternating voltage is applied to the non-lighting prevention circuit. For this reason, when the non-lighting prevention circuit is configured by a parallel RC circuit, since it has an impedance of Z = R / (1 + jωRC), current always flows in the non-lighting prevention circuit at the time of lighting. On the other hand, by connecting diodes in series, current flows until the capacitor is charged, but when discharged from the capacitor, it is not conducted by the diode, so the current flows within the non-lighting prevention circuit. It can be limited. As a result, the amount of current flowing through the non-lighting prevention circuit can be further reduced when the LED is lighted.

前記不点灯防止回路は、前記電子トランスの二次側の端子と、前記AC/DC変換部との間に配置され、前記AC/DC変換部と並列に接続されているものとしても構わない。   The non-lighting prevention circuit may be disposed between a terminal on the secondary side of the electronic transformer and the AC / DC conversion unit, and may be connected in parallel to the AC / DC conversion unit.

不点灯防止回路をAC/DC変換部よりもLED素子側に配置すると、電子トランスの二次側の端子に誘起された交流電圧がAC/DC変換部で変換されることで得られた直流電圧が、不点灯防止回路に印加される。AC/DC変換部における電圧変換の際に、電圧が低下する。この結果、LED素子の閾値電圧以上の電圧を不点灯防止回路の両端間に発生させるためには、不点灯防止回路をAC/DC変換部よりも電子トランス側に配置した場合と比較して、より大きな電圧が必要になってしまう。   When the non-lighting prevention circuit is disposed closer to the LED element than the AC / DC conversion unit, the DC voltage obtained by the AC / DC conversion unit converting the alternating voltage induced on the secondary side terminal of the electronic transformer Is applied to the non-lighting prevention circuit. During the voltage conversion in the AC / DC converter, the voltage drops. As a result, in order to generate a voltage higher than the threshold voltage of the LED element across the non-lighting prevention circuit, compared to the case where the non-lighting prevention circuit is disposed closer to the electronic transformer than the AC / DC conversion unit, Larger voltages will be required.

上記のように、不点灯防止回路をAC/DC変換部よりも電子トランス側に配置することで、ハロゲンランプからLEDランプへの置き換え時に、より早期、且つより確実にLEDランプを点灯させることができる。   As described above, by arranging the non-lighting prevention circuit closer to the electronic transformer than the AC / DC conversion unit, the LED lamp can be turned on earlier and more reliably when replacing the halogen lamp with the LED lamp. it can.

前記不点灯防止回路が、
第一抵抗、前記第一抵抗に並列に接続された第一コンデンサ、及び、前記第一抵抗に直列に接続された第一ダイオードを含む第一回路と、
第二抵抗、前記第二抵抗に並列に接続された第二コンデンサ、及び、前記第二抵抗に直列に接続され、前記第一ダイオードと道通方向が反転した第二ダイオードを含み、前記第一回路に並列に接続された第二回路とを含むものとしても構わない。
The non-lighting prevention circuit
A first circuit comprising a first resistor, a first capacitor connected in parallel to the first resistor, and a first diode connected in series to the first resistor;
A second resistor, a second capacitor connected in parallel to the second resistor, and a second diode connected in series to the second resistor and having a direction opposite to that of the first diode; It may be a circuit including a second circuit connected in parallel to the circuit.

不点灯防止回路に対して交流電圧が供給される場合において、上記の構成とすることで、電圧の極性が反転しても、LED点灯時に不点灯防止回路内に流れる電流量が抑制でき、消費電力が低減できる。   When an AC voltage is supplied to the non-lighting prevention circuit, the above configuration can suppress the amount of current flowing in the non-lighting prevention circuit at the time of LED lighting even if the polarity of the voltage is reversed. Power can be reduced.

本発明のLEDランプによれば、ハロゲンランプからの置き換えで設置された場合においても、従来よりも確実に点灯させることができる。   According to the LED lamp of the present invention, even when installed in place of the halogen lamp, it can be turned on more reliably than before.

電子トランスの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of an electronic transformer. LED素子とハロゲンランプの電流電圧特性を模式的に示した図である。It is the figure which showed the current voltage characteristic of a LED element and a halogen lamp typically. 一実施形態のLEDランプの構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram showing composition of a LED lamp of one embodiment typically. 別実施形態のLEDランプの構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the LED lamp of another embodiment typically. 別実施形態のLEDランプの構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the LED lamp of another embodiment typically. 別実施形態のLEDランプの構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the LED lamp of another embodiment typically. 別実施形態のLEDランプの構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the LED lamp of another embodiment typically.

本発明のLEDランプの一実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、図1と共通の要素については、同一の符号を付している。   One embodiment of the LED lamp of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals as in FIG. 1 denote the same elements as in FIG.

図3は、一実施形態のLEDランプの構成を模式的に示すブロック図である。図3に示されるLEDランプ1は、電子トランス60の二次側端子60bに接続された、AC/DC変換部20と、AC/DC変換部20よりも後段に配置されたLEDドライバ30と、LEDドライバ30から直流電流が供給されて駆動制御が行われるLED素子40とを備える。また、LEDランプ1は、電子トランス60とAC/DC変換部20との間の位置において、AC/DC変換部20と並列に接続された不点灯防止回路10を備える。   FIG. 3 is a block diagram schematically showing the configuration of the LED lamp according to one embodiment. The LED lamp 1 shown in FIG. 3 includes an AC / DC conversion unit 20 connected to the secondary side terminal 60b of the electronic transformer 60, and an LED driver 30 disposed downstream of the AC / DC conversion unit 20. And an LED element 40 which is supplied with a direct current from the LED driver 30 to perform drive control. The LED lamp 1 further includes a non-lighting prevention circuit 10 connected in parallel to the AC / DC conversion unit 20 at a position between the electronic transformer 60 and the AC / DC conversion unit 20.

本実施形態において、不点灯防止回路10は、第一回路11と第二回路12とを備える。第一回路11は、抵抗R11、抵抗R11に並列に接続されたコンデンサC11、及び抵抗R11に直列に接続されたダイオードD11を備える。第二回路12は、第一回路11と並列に接続されており、抵抗R12、抵抗R12に並列に接続されたコンデンサC12、及び抵抗R12に直列に接続され、ダイオードD11と導通方向が反転したダイオードD12とを備えている。   In the present embodiment, the non-lighting prevention circuit 10 includes a first circuit 11 and a second circuit 12. The first circuit 11 includes a resistor R11, a capacitor C11 connected in parallel to the resistor R11, and a diode D11 connected in series to the resistor R11. The second circuit 12 is connected in parallel to the first circuit 11, and is connected in series to a resistor R12, a capacitor C12 connected in parallel to the resistor R12, and a resistor R12, and a diode whose conduction direction is reversed to that of the diode D11. And D12.

LED素子40は、上述したように閾値電圧Vth以下の電圧が印加されている間はほとんど電流を流さず、閾値電圧Vthを超える電圧が印加されると導通して発光する。すなわち、LED素子40は、点灯開始前の状態においては極めて高いインピーダンスを有し、点灯時においてインピーダンスが低下する性質を有する。第一回路11及び第二回路12は、いずれも、LED素子40の点灯開始前における、不点灯防止回路10よりもLED素子40側の負荷インピータンスよりは低く、LED素子40の点灯時における、不点灯防止回路10よりもLED素子40側の負荷インピータンスよりは高いインピーダンスとなるように、各回路素子の値が調整されている。なお、LED素子40の点灯開始前においては、LED素子40のインピーダンスが極めて高いため、不点灯防止回路10よりもLED素子40側の負荷インピータンスは、ほぼLED素子40のインピーダンスに依存する。   As described above, the LED element 40 hardly flows current while a voltage equal to or lower than the threshold voltage Vth is applied, and conducts light when a voltage exceeding the threshold voltage Vth is applied. That is, the LED element 40 has a very high impedance in the state before the start of lighting, and has the property that the impedance is reduced at the time of lighting. Both the first circuit 11 and the second circuit 12 have lower load impedances on the LED element 40 side than the non-lighting prevention circuit 10 before the lighting start of the LED element 40, and The values of the respective circuit elements are adjusted such that the impedance is higher than the load impedance on the LED element 40 side than the non-lighting prevention circuit 10. Since the impedance of the LED element 40 is extremely high before the start of lighting of the LED element 40, the load impedance on the LED element 40 side relative to the non-lighting prevention circuit 10 substantially depends on the impedance of the LED element 40.

AC/DC変換部20は、例えば全波整流回路を構成する整流ダイオードによって構成される。LEDドライバ30はLED40を駆動するドライバであり、公知の技術で実現される。   The AC / DC conversion unit 20 is configured of, for example, a rectification diode that constitutes a full wave rectification circuit. The LED driver 30 is a driver for driving the LED 40, and is realized by a known technique.

電子トランス60は、ハロゲンランプの電圧源を構成するトランスであるものとしてよい。すなわち、電子トランス60の二次側端子60b以後において、ハロゲンランプ及びその駆動回路が構成されており、それが取り外されて、不点灯防止回路10、AC/DC変換部20、LEDドライバ30、及びLED素子40を含むモジュールが取り付けられるものとすることができる。例えばこのモジュールが一体化され、天井面等に設けられたねじ込み(スクリュー)又はピン等によって、電子トランス60の二次側端子60bと接続される。   The electronic transformer 60 may be a transformer that constitutes a voltage source of a halogen lamp. That is, after the secondary side terminal 60b of the electronic transformer 60, the halogen lamp and its drive circuit are configured, and it is removed to prevent the non-lighting prevention circuit 10, the AC / DC conversion unit 20, the LED driver 30, and A module including the LED element 40 may be attached. For example, this module is integrated and connected to the secondary side terminal 60b of the electronic transformer 60 by a screw (screw) or a pin provided on a ceiling surface or the like.

電子トランス60の一次側端子60aに対して電圧が供給されたままの状態で、上記モジュールが取り付けられた場合について検討する。このとき、LED素子40は点灯前の状態であるため、極めて高いインピーダンスを示す。よって、電子トランス60の二次側端子60bから、AC/DC変換部20、LEDドライバ30、及びLED素子40を含む直列回路が構成する負荷インピーダンスが大きいため、かかる直列回路にはほとんど電流が流れない。他方、この直列回路と並列に接続されている不点灯防止回路10は、当該直列回路よりもインピーダンスが低いため、電子トランス60の二次側端子60bから不点灯防止回路10に対してある程度の電流が流れる。この結果、電子トランス60の最小負荷電流を超える電流が流れ、二次側端子60bに安定的に電圧が誘起する。   A case where the module is attached while the voltage is supplied to the primary side terminal 60a of the electronic transformer 60 will be examined. At this time, since the LED element 40 is in the state before lighting, it exhibits extremely high impedance. Therefore, since the load impedance formed by the series circuit including the AC / DC conversion unit 20, the LED driver 30, and the LED element 40 is large from the secondary side terminal 60b of the electronic transformer 60, almost current flows in the series circuit. Absent. On the other hand, since the non-lighting prevention circuit 10 connected in parallel with this series circuit has a lower impedance than that of the series circuit, a certain amount of current flows from the secondary side terminal 60b of the electronic transformer 60 to the non-lighting prevention circuit 10 Flows. As a result, a current exceeding the minimum load current of the electronic transformer 60 flows, and a voltage is stably induced in the secondary side terminal 60b.

二次側端子60bの誘起電圧がある一定値を超えると、LED素子40への印加電圧が、LED素子40の閾値電圧Vthを超える。このとき、LED素子40に対して電流が流れ始め、LED素子40は点灯する。この後、LED素子40のインピーダンスは低下するため、AC/DC変換部20、LEDドライバ30、及びLED素子40を含む直列回路の負荷インピーダンスが、不点灯防止回路10のインピーダンスよりも低下する。この結果、電子トランス60の二次側端子60bから不点灯防止回路10に向かって流れる電流量は低下し、LED素子40側へと電流が継続的に流れる。これにより、LED素子40は安定的に発光する。   When the induced voltage of the secondary side terminal 60 b exceeds a certain value, the voltage applied to the LED element 40 exceeds the threshold voltage Vth of the LED element 40. At this time, current starts to flow to the LED element 40, and the LED element 40 is lit. Thereafter, the impedance of the LED element 40 is lowered, so that the load impedance of the series circuit including the AC / DC converter 20, the LED driver 30, and the LED element 40 is lower than the impedance of the non-lighting prevention circuit 10. As a result, the amount of current flowing from the secondary side terminal 60b of the electronic transformer 60 toward the non-lighting prevention circuit 10 decreases, and current continuously flows to the LED element 40 side. Thereby, the LED element 40 emits light stably.

一例として、LED素子40の点灯開始前におけるインピーダンスは14kΩであり、LED素子40の点灯時におけるインピーダンスは17Ωであり、不点灯防止回路10が備える抵抗R11,R12は1kΩである。   As an example, the impedance before the lighting start of the LED element 40 is 14 kΩ, the impedance at the lighting time of the LED element 40 is 17 Ω, and the resistors R11 and R12 included in the non-lighting prevention circuit 10 are 1 kΩ.

以下、説明が重複するため、不点灯防止回路10のうち、第一回路11についてのみ説明する。不点灯防止回路10が、抵抗R11と並列に接続されたコンデンサC11を備えることで、コンデンサC11を備えない場合と比較して、LED素子40の点灯後、コンデンサC11が充電された後は抵抗R11に流れる電流量が低下する。これにより、LED素子40の点灯時における不点灯防止回路10内での消費電力の発生が抑制される。   Hereinafter, only the first circuit 11 of the non-lighting prevention circuit 10 will be described because the description is duplicated. The non-lighting prevention circuit 10 includes the capacitor C11 connected in parallel with the resistor R11, so that after the LED element 40 is lit, after the capacitor C11 is charged, the resistor R11 is compared to the case where the capacitor C11 is not provided. The amount of current flowing to the As a result, the generation of power consumption in the non-lighting prevention circuit 10 when the LED element 40 is lighted is suppressed.

また、不点灯回路回路10が、抵抗R11と直列に接続されたダイオードD11を備えることで、ダイオードD11を備えない場合と比較して、コンデンサC11に蓄積された電荷が流れだして電力が消費されるのが抑制される。特に、本実施形態では、AC/DC変換部20よりも電子トランス60側に不点灯防止回路10が配置されているため、不点灯防止回路10には交流電圧が供給される。図3に示すように、不点灯防止回路10が、導通方向の異なる2つのダイオードD11,D12を備えることで、電圧の極性によらず、消費電力の発生を抑制することができる。   In addition, when the non-lighting circuit circuit 10 includes the diode D11 connected in series with the resistor R11, charges accumulated in the capacitor C11 flow out and power is consumed, as compared to the case where the diode D11 is not provided. Are suppressed. In particular, in the present embodiment, since the non-lighting prevention circuit 10 is disposed closer to the electronic transformer 60 than the AC / DC conversion unit 20, an alternating voltage is supplied to the non-lighting prevention circuit 10. As shown in FIG. 3, when the non-lighting prevention circuit 10 includes the two diodes D11 and D12 having different conduction directions, generation of power consumption can be suppressed regardless of the polarity of the voltage.

[別実施形態]
以下、別実施形態について説明する。
[Another embodiment]
Another embodiment will be described below.

図4に示すように、不点灯防止回路10は、第一回路11のみを備える構成であっても構わない。この場合においても、従来構成と比較して、ハロゲンランプからLEDランプ1に置き換えた際に、LEDランプ1が不点灯となる確率を下げることができる。   As shown in FIG. 4, the non-lighting prevention circuit 10 may be configured to include only the first circuit 11. Also in this case, the probability that the LED lamp 1 is not lit can be lowered when replacing the halogen lamp with the LED lamp 1 as compared with the conventional configuration.

また、図5に示すように、不点灯防止回路10は、図4の構成において、ダイオードD11を備えない構成としても構わない。なお、図3の構成において、不点灯防止回路10は、ダイオードD11及びD12を備えない構成としても構わない。   Further, as shown in FIG. 5, the non-lighting prevention circuit 10 may be configured without the diode D11 in the configuration of FIG. In the configuration of FIG. 3, the non-lighting prevention circuit 10 may be configured not to include the diodes D11 and D12.

更に、図6に示すように、不点灯防止回路10は、図4の構成において、ダイオードD11及びコンデンサC11を備えない構成としても構わない。なお、図3の構成において、不点灯防止回路10は、ダイオードD11及びD12、並びにコンデンサC11及びC12を備えない構成としても構わない。   Furthermore, as shown in FIG. 6, the non-lighting prevention circuit 10 may be configured not to include the diode D11 and the capacitor C11 in the configuration of FIG. In the configuration of FIG. 3, the non-lighting prevention circuit 10 may be configured not to include the diodes D11 and D12 and the capacitors C11 and C12.

図5及び図6の構成の場合、図3の構成と比較して、LED素子40の点灯時における不点灯防止回路10内の消費電力は上昇するものの、従来の構成と比べると、LEDランプが不点灯となる確率を下げることができる。   Although the power consumption in the non-lighting prevention circuit 10 at the time of lighting of the LED element 40 is increased in the case of the configuration of FIG. 5 and FIG. 6 compared to the configuration of FIG. It is possible to reduce the probability that the lamp will not light.

また、図7に示すように、不点灯防止回路10を、AC/DC変換部20とLEDドライバ30との間に配置しても構わない。ただし、この場合、不点灯防止回路10に印加される電圧は、電子トランス60の二次側端子60bに誘起された電圧から、AC/DC変換部20での電圧降下分が差し引かれた電圧となる。このため、LED素子40が導通するのに必要な二次側端子60bの誘起電圧は、図3の構成よりも高くなる。この結果、図3の構成と比較して、LED素子40が発光を開始するまでに要する時間が増える可能性がある。しかし、この構成であっても、従来の構成と比べると、LED素子40が不点灯となる確率を低下させることができる。   Further, as shown in FIG. 7, the non-lighting prevention circuit 10 may be disposed between the AC / DC conversion unit 20 and the LED driver 30. However, in this case, the voltage applied to the non-lighting prevention circuit 10 is a voltage obtained by subtracting the voltage drop at the AC / DC conversion unit 20 from the voltage induced at the secondary side terminal 60b of the electronic transformer 60. Become. For this reason, the induced voltage of the secondary side terminal 60b required for conducting the LED element 40 becomes higher than the configuration of FIG. As a result, compared to the configuration of FIG. 3, the time required for the LED element 40 to start light emission may increase. However, even with this configuration, compared to the conventional configuration, the probability that the LED element 40 is not lit can be reduced.

なお、不点灯防止回路10が図4〜図6に示される構成である場合において、不点灯防止回路10を、AC/DC変換部20とLEDドライバ30との間に配置しても構わない。   When the non-lighting prevention circuit 10 is configured as shown in FIGS. 4 to 6, the non-lighting prevention circuit 10 may be disposed between the AC / DC conversion unit 20 and the LED driver 30.

1 : LEDランプ
10 : 不点灯防止回路
11 : 第一回路
12 : 第二回路
20 : AC/DC変換部
30 : LEDドライバ
40 : LED素子
60 : 電子トランス
60a : 電子トランスの一次側端子
60b : 電子トランスの二次側端子
61 : 整流回路
62 : 平滑回路
63 : 発振回路
C11,C12,C62 : コンデンサ
D11,D12,D63 : ダイオード
LL1,LL2,LL3 : 巻線
R11,R12,R63 : 抵抗
Tr63 : トランス
Q63 : スイッチング素子
1: LED lamp
10: Non-lighting prevention circuit
11: First circuit
12: Second circuit
20: AC / DC converter
30: LED driver
40: LED element
60: Electronic transformer
60a: Primary terminal of electronic transformer
60b: Secondary terminal of electronic transformer
61: Rectifier circuit
62: Smoothing circuit
63: Oscillator circuit
C11, C12, C62: Capacitors
D11, D12, D63: Diodes
LL1, LL2, LL3: Windings
R11, R12, R63: Resistance
Tr63: Transformer
Q63: Switching element

Claims (2)

電子トランスの二次側端子に接続され、入力される交流電圧を直流電圧に変換するAC/DC変換部と、
前記AC/DC変換部から出力された直流電圧が入力されるLEDドライバと、
前記LEDドライバによって駆動されるLED素子と、
前記電子トランスの二次側の端子と前記LEDドライバとの間の位置において、前記LED素子側の負荷と並列に接続された不点灯防止回路とを備え、
前記不点灯防止回路は、前記LED素子の点灯開始前における前記LED素子側の負荷のインピーダンスより低く、前記LED素子の点灯時における前記LED素子側の負荷のインピーダンスより高いインピーダンスを有する回路であって、
前記不点灯防止回路は、前記電子トランスの二次側の端子と、前記AC/DC変換部との間に配置され、前記AC/DC変換部と並列に接続され、
前記不点灯防止回路が、
第一抵抗、前記第一抵抗に並列に接続された第一コンデンサ、及び、前記第一抵抗に直列に接続された第一ダイオードを含む第一回路と、
第二抵抗、前記第二抵抗に並列に接続された第二コンデンサ、及び、前記第二抵抗に直列に接続され、前記第一ダイオードと導通方向が反転した第二ダイオードを含み、前記第一回路に並列に接続された第二回路とを含むことを特徴とするLEDランプ。
An AC / DC conversion unit connected to the secondary side terminal of the electronic transformer to convert an input AC voltage into a DC voltage;
An LED driver to which a DC voltage output from the AC / DC conversion unit is input;
An LED element driven by the LED driver;
And a non-lighting prevention circuit connected in parallel with the load on the LED element side at a position between the terminal on the secondary side of the electronic transformer and the LED driver,
The unlighted prevention circuit, wherein before the start of lighting of the LED elements lower than the impedance of the load of the LED element side, a circuit having a high impedance than the impedance of the load of the LED element side at the time of lighting of the LED element ,
The non-lighting prevention circuit is disposed between a terminal on the secondary side of the electronic transformer and the AC / DC conversion unit, and is connected in parallel to the AC / DC conversion unit.
The non-lighting prevention circuit
A first circuit comprising a first resistor, a first capacitor connected in parallel to the first resistor, and a first diode connected in series to the first resistor;
A second resistor, a second capacitor connected in parallel to the second resistor, and a second diode connected in series to the second resistor and reverse in conduction direction to the first diode, the first circuit And a second circuit connected in parallel to the LED lamp.
前記第一抵抗は、前記第一ダイオードのカソードに接続され、The first resistor is connected to the cathode of the first diode,
前記第二抵抗は、前記第二ダイオードのカソードに接続されていることを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ。The LED lamp according to claim 1, wherein the second resistor is connected to a cathode of the second diode.
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