JP6604814B2 - 磁気回路式led電源回路、led電源装置及びled照明装置 - Google Patents
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Description
第1に、出力側の平滑コンデンサの大容量化の問題がある。具体的には、上記構成では、LED電流における低周波リップル(交流電源周波数の2倍の周波数のリップル)を許容レベル以下とするために、出力側に大容量の平滑コンデンサが採用される。コンデンサが大容量であると、その部品選定における選択肢は実質的にアルミ電解コンデンサに限られる。ところが、アルミ電解コンデンサの使用によって、その寿命等の観点から装置設計が大きく制約される等といった問題がある。また、平滑コンデンサが大容量であると、始動時間、すなわち交流電源投入時から平滑コンデンサの電圧がLEDの順方向降下電圧を超えてLEDが点灯開始するまでの時間が長くなるという問題がある。したがって、出力側のコンデンサの小容量化が望まれる。
図1に、本発明の第1の実施形態による磁気回路式LED電源回路1(以下、「LED電源回路1」という)及びそれを用いたLED照明装置6を示す。LED電源回路1及びLEDユニット5UによってLED照明装置6が構成される。商用電源等の交流電源ACから入力配線W1及びW2を介してLED電源回路1に交流電圧が供給され、出力配線W3及びW4を介してLEDユニット5Uに直流出力が給電される。LEDユニット5Uは、直列接続された複数のLED5を有し、そのアノード端が出力配線W3に接続され、カソード端が出力配線W4に接続される。なお、LEDユニット5Uにおいて、本実施形態では単列のLED5の直列回路を示すが、LED5の直列回路が複数列にわたって並列接続されていてもよい。以降の各図において、実質的に同様の構成には同様の符号を付し、その重複する説明を省略する。
上記第1の実施形態では、出力側のコンデンサ35の小容量化等が実現される構成を示したが、本実施形態では、交流電源ACからLED5に到達し得るサージ電流の抑制が実現される構成を示す。
以上に本発明の好適な実施形態を示したが、本発明は、例えば以下に示すように種々の態様に変形可能である。
上記第1の実施形態において、磁気式安定器部10は、図6A〜図6Cに示すような磁気式安定器10A〜10Cであってもよい。
図6Aに示す磁気式安定器部10Aは、昇圧型の磁気漏れトランス14、力率改善用のコンデンサ15及び放電抵抗16を含む。トランス14は、巻線141、142及び143を有する。巻線141の一端が入力配線W1に接続され、巻線141の他端が巻線142と巻線143の共通端に接続される。巻線142の他端は入力配線W2及びダイオードブリッジ30の一方の入力端子に接続され、巻線143の他端がコンデンサ15を介してダイオードブリッジ30の他方の入力端子の間に接続される。コンデンサ15には放電用の抵抗16が並列接続される。
上記各実施形態では全波整流構成としてダイオードブリッジ30を示した。一方、交流電源電圧が比較的低く(例えば電源電圧が100Vacである場合)かつLED5全体の順方向降下電圧が比較的高い場合には、全波整流構成は、図7に示すように、ダイオード31及び32並びにコンデンサ37及び38からなる倍電圧回路であってもよい。この場合でも、コンデンサ37及び38にはフィルムコンデンサを使用することができる。このように、チョークコイル40の適用に伴うコンデンサ37及び38の小容量化により、比較的小規模な倍電圧回路が構成される。
3、4 LED電源装置
5 LED
5U LEDユニット
6、7 LED照明装置
10、10A、10B、10C 磁気式安定器部
11、17 チョークコイル
12、15 コンデンサ
14、18、19 磁気漏れトランス
20 磁気式安定器部
21、25 チョークコイル
22 トランス
23 コンデンサ
24 コイル
30 ダイオードブリッジ
35 コンデンサ
40 チョークコイル
50 筐体
W1、W2 入力配線
W3、W4 出力配線
Claims (17)
- LED電源装置であって、
磁気回路式LED電源回路と、
前記磁気回路式LED電源回路を内包する筐体と
を備え、
前記磁気回路式LED電源回路が、
少なくとも1つのチョークコイル又は磁気漏れトランスを含み、交流電源に接続される磁気式安定器部と、
前記磁気式安定器部の出力を整流するダイオードブリッジと、
前記ダイオードブリッジの出力端子間に接続された出力コンデンサと、
前記出力コンデンサとLEDの間の電流経路に挿入接続された出力チョークコイルと
を備え、
前記磁気式安定器部が、前記交流電源に接続される一対の入力配線の一方と前記ダイオードブリッジの入力端子の間に接続された入力チョークコイル、及び前記一対の入力配線間に接続された進相コンデンサを有し、
前記筐体の内部において、前記入力チョークコイルが、前記出力チョークコイル、前記進相コンデンサ、前記ダイオードブリッジ及び前記出力コンデンサよりも前記筐体の一端側に配置され、前記筐体が前記一端を上方にして設置されるように構成された、LED電源装置。 - 前記出力チョークコイルが、前記進相コンデンサ、前記ダイオードブリッジ及び前記出力コンデンサよりも前記一端側に配置された請求項1に記載のLED電源装置。
- 前記入力チョークコイル及び前記出力チョークコイルが同サイズのコア及び同軸に巻回された巻線を有する、請求項1又は2に記載のLED電源装置。
- 前記出力チョークコイルが、珪素鋼板からなるコア及び該コアに巻回される銅巻線を備える請求項1から3のいずれか一項に記載のLED電源装置。
- 前記出力コンデンサがフィルムコンデンサからなる請求項1から4のいずれか一項に記載のLED電源装置。
- 磁気回路式LED電源回路であって、
交流電源に接続される第1及び第2の入力配線のうちの前記第1の入力配線に一端が接続された第1のチョークコイルと、
前記第1のチョークコイルの一端と前記第2の入力配線との間に接続されたインダクタ要素と、
前記インダクタ要素に並列接続された共振コンデンサと、
前記第1のチョークコイルの他端に一端が接続された第2のチョークコイルと、
前記第2のチョークコイルの他端及び前記第2の入力配線に入力端子が接続されたダイオードブリッジと、
前記ダイオードブリッジの出力端子間に接続され、一対の出力配線を介してLEDに接続される出力コンデンサと
を備えた磁気回路式LED電源回路。 - 前記インダクタ要素が、第1及び第2の巻線を有するトランスからなり、前記第1の巻線が前記第1のチョークコイルの他端と前記第2の入力配線との間に接続され、前記第1
の巻線と前記第2の巻線の直列回路に前記共振コンデンサが並列接続された請求項6に記載の磁気回路式LED電源回路。 - 前記インダクタ要素が、前記第1のチョークコイルの他端と前記第2の入力配線との間に接続されたコイルからなり、前記共振コンデンサが前記コイルに並列接続された請求項6に記載の磁気回路式LED電源回路。
- 前記出力コンデンサと前記LEDとの間の電流経路に挿入接続された出力チョークコイルを更に備えた請求項6に記載の磁気回路式LED電源回路。
- 前記出力チョークコイルが、珪素鋼板からなるコア及び該コアに巻回される銅巻線を備える請求項9に記載の磁気回路式LED電源回路。
- 前記出力コンデンサがフィルムコンデンサからなる請求項6から10のいずれか一項に記載の磁気回路式LED電源回路。
- LED電源装置であって、
請求項9又は10に記載の磁気回路式LED電源回路と、
前記磁気回路式LED電源回路を内包する筐体と
を備え、
前記筐体の内部において、前記インダクタ要素が、前記第2のチョークコイル、前記第1のチョークコイル、前記出力チョークコイル、前記共振コンデンサ、前記ダイオードブリッジ及び前記出力コンデンサよりも前記筐体の一端側に配置され、前記筐体が前記一端を上方にして設置されるように構成された、LED電源装置。 - 前記第2のチョークコイルが、前記第1のチョークコイル、前記出力チョークコイル、前記共振コンデンサ、前記ダイオードブリッジ及び前記出力コンデンサよりも前記一端側に配置された請求項12に記載のLED電源装置。
- 前記第1のチョークコイルが、前記出力チョークコイル、前記共振コンデンサ、前記ダイオードブリッジ及び前記出力コンデンサよりも前記一端側に配置された請求項13に記載のLED電源装置。
- 前記出力チョークコイルが、前記共振コンデンサ、前記ダイオードブリッジ及び前記出力コンデンサよりも前記一端側に配置された請求項14に記載のLED電源装置。
- 前記第1のチョークコイル、前記第2のチョークコイル、前記インダクタ要素及び前記出力チョークコイルのうちの、隣接して配置される少なくとも2つ、好ましくは全てが同サイズのコア及び同軸に巻回された巻線を有する請求項12から15のいずれか一項に記載のLED電源装置。
- 請求項6から11のいずれか一項に記載の磁気回路式LED電源回路又は請求項1から5若しくは12から16のいずれか一項に記載のLED電源装置と、直列接続された複数の前記LEDを有するLEDユニットとを備えたLED照明装置。
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