JP6551775B2 - 電源装置および照明装置 - Google Patents
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Description
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
図1は、本実施形態に係る電源装置を例示するブロック図である。
図2は、本実施形態の電源装置の電源モジュールを例示するブロック図である。
図1に示すように、本実施形態の電源装置10は、基板20と、複数の電源モジュール60a〜60gと、を備える。電源装置10は、入力電源1に接続されている。この例では、入力電源1は、単相交流電力を出力する商用電源である。交流電圧は、100V、200V系いずれであってもよい。電源装置10は、複数の負荷12a〜12gに接続されている。つまり、電源装置10は、多出力のAC−DCコンバータである。それぞれの負荷12a〜12gは、電源装置10のそれぞれの電源モジュール60a〜60gから電力の供給を受けて動作する。負荷12a〜12gは、たとえば複数のLED(Light Emitting Diode)素子が直列、並列またはこれらを混在させて接続された光源モジュールである。この例では、負荷12a〜12gは、光源モジュールであり、図1では、電源装置10と光源モジュールである負荷12a〜12gを含む負荷ユニット11とを備えた照明装置100が合わせて示されている。電源装置10は、給電コネクタ18および給電ケーブル19を介して負荷ユニット11に電気的に接続されている。
基板20上に描かれる配線パターンに関しては、流れる電流値に応じて、長さ、幅および厚さが適切に決定される。配線の長さを短く、幅を広く、厚さを厚くすることによって、より大きな電流を流すことができるのは言うまでもないが、基板20のサイズの制約や、基板20上に描かれる配線パターンにもとづく制約がある。また、配線の厚さを厚くすることは、コストアップの要因ともなる。したがって、配線の寸法は、適切に設定される必要がある。
図3は、本実施形態に係る電源装置を例示するブロック図である。
第1の実施形態の電源装置10では、基板20上に、配線41a〜42bごとにヒューズ35a〜36bおよびサージ保護素子37a〜38cを含んでいる。配線42a,42bは、ノード43a,43bにおいて、配線41a,41bと電気的に接続されているので、保護回路を1つの系統に対して追加しても、他の系統を保護することができる。つまり、保護回路は、配線41a,41bに対して接続し、配線42a,42bに対しては接続しなくても、配線42a,42b上のノード45a,45b以下に接続されている電源モジュール60d〜60gを保護することができる。
本実施形態の電源装置10aでは、第1経路41をなす配線41a,41bには、ヒューズ35a,35bおよびサージ保護素子37a〜37cを含む保護回路が接続されている。また、第2経路42をなす配線42a,42b上には、保護回路が接続されていない。つまり、保護回路は、ノード43a,43bとノード44a,44bとの間に接続されており、ノード43a,43bとノード45a,45bとの間には接続されていない。ノード43a,43bとノード44a,44bとの間に接続されたサージ保護素子37a〜37cにサージエネルギが印加された場合には、配線41a,41bと配線42a,42bとはノード43a,43bにおいて電気的に接続されているので、サージ保護素子37a〜37cのクランプ動作によって、ノード44a,44bの電圧およびノード45a,45bの電圧は、サージ保護素子37a〜37cのクランプ電圧以下に抑制される。したがって、すべての電源モジュール60a〜60gは、過大電圧印加から保護される。サージ保護素子37a〜37cに大きなサージエネルギが印加され、サージ保護素子37a〜37cが短絡故障すると、ヒューズ35a,35bに大電流が流れてエレメントが溶断する。そのため、ノード43a,43bとノード44a,44bとの間の経路が遮断され、ノード44a,44bに接続されている電源モジュール60a〜60dへの入力電流の供給は遮断される。ノード45a,45bは、配線42a,42bによってノード43a,43bへの電気的接続が維持されているので、電源モジュール60e〜60gへの入力電流の供給は維持される。つまり、電源装置10aでは、一方の経路に接続されたサージ保護素子37a〜37cによって、すべての電源モジュール60a〜60gの入力の過大電圧から保護するとともに、ヒューズ35a,35bによって電流を遮断しても、一部の電源モジュール60d〜60gへの電流供給を継続することができる。
図4は、本実施形態に係る電源装置を例示するブロック図である。
本実施形態の電源装置10bでは、基板20上に、ノード43a,43bと、ノード44a,44bと、の間にそれぞれ直列にヒューズ35a,35bが接続されている。また、基板20上に、ヒューズ35a,35bとノード44a,44bとの間で、線間に直列に接続されたサージ保護素子37a,37bが接続されている。サージ保護素子37cは、サージ保護素子37a,37bの接続ノードと入力電源1のアースとの間に接続されている。電源装置10bは、基板20上に、故障指示回路70をさらに備えている。故障指示回路70は、ノード44a,44bに入力が配線46a,46bを介して接続されている。故障指示回路70は、出力が配線47a,47bを介してコネクタ80に接続されている。故障指示回路70は、ノード44a,44bの電圧を入力して、ノード44a,44bの電圧の有無にもとづいて、ヒューズ35a,35bの遮断状態を、コネクタ80を介して電源装置10bの外部へ出力する。
本実施形態の電源装置10bでは、ノード44a,44bは、ヒューズ35a,35bを介してノード43a,43bに電気的に接続されている。そのため、ヒューズ35a,35bが導通している、電源装置10bの正常動作の状態では、故障指示回路70には、入力電源1の電圧が入力されている。故障指示回路70に入力された入力電源1の電圧は、たとえば整流ブリッジ72で整流され、平滑回路74で直流電圧に変換されて、分圧回路76によって所望の電圧レベルに設定されてコネクタ80から外部に出力されている。電源装置10bの入力に雷サージ等が印加され、サージ保護素子37a〜37cが短絡故障してヒューズ35a,35bが遮断動作となったときには、故障指示回路70の入力も遮断されるので、故障指示回路70の出力は、たとえば0Vになる。したがって、コネクタ80の出力電圧の有無または出力電圧レベルによってヒューズ35a,35bが遮断された否かを識別することができ、外部の装置等にその旨を通知することができる。たとえば、外部の装置によって、多数の電源装置10bの動作の制御を行っているような場合に、外部の装置は、どの電源装置10bに故障が生じたのかを電源装置10aから離れた場所からでも識別することができる。
図5は、本実施形態の照明装置を例示する斜視図である。
図5に示すように、照明装置100aは、光源ユニット112と、電源ユニット110と、を備える。照明装置100aは、光制御ユニット116と、支持体118と、台座120と、をさらに備える。照明装置100aは、看板や建造物の演出照明などに用いられる、いわゆる投光器である。
本実施形態の照明装置100aでは、基板20を電源ユニット110内に設けることによって、複数の電源モジュールを1つの電源ユニット110に容易に設置することができる。したがって、電源ユニット110の小型化をはかることができる。また、基板20上で、入力電源1と電源モジュールとを電気的に接続する配線40を複数に分岐された配線とすることによって、配線の寸法を最適化することが可能で、多数の電源モジュールを安全に接続することができる。このように電源モジュールを1つの電源ユニット110にまとめることができるので、光源ユニット112とともに一体化した照明装置100aを実現することができ、装置全体の大容量化とともに、小型化をはかることができる。
Claims (6)
- 第1負荷に電力を供給する第1電源モジュールと、
第2負荷に電力を供給する第2電源モジュールと、
入力電源と電気的に接続する入力端子、この入力端子と電気的に接続されるとともに、第1経路および第2経路を構成する配線パターン、この配線パターンに電気的に接続される第1および第2出力端子、が配設される一の基板と、
を有し、
前記第1電源モジュールは、前記第1出力端子に接続され、前記第1経路を介して前記入力電源に電気的に接続され、前記第2電源モジュールは、前記第2出力端子に接続され、前記第2経路を介して前記入力電源に電気的に接続されることを特徴とする電源装置。 - 前記基板に設けられ、前記入力電源と前記第1電源モジュールとの間に直列に接続されたヒューズをさらに備えた請求項1記載の電源装置。
- 前記ヒューズは、前記第1経路と前記第2経路とが接続されたノードと、前記第1電源モジュールと、の間に直列に接続された請求項2記載の電源装置。
- 前記基板に設けられ、前記第1電源モジュールの入力電圧を検出し、前記検出された入力電圧に応じた信号を出力する回路をさらに備えた請求項3記載の電源装置。
- 前記基板に設けられ、前記ヒューズと前記第1電源モジュールとの間に接続されたサージ保護素子をさらに備えた請求項2〜4のいずれか1つに記載の電源装置。
- 請求項1〜5のいずれか1つに記載の電源装置と、
光源を含む前記第1負荷および光源を含む前記第2負荷を有する光源ユニットと、
を備えた照明装置。
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