JP6963210B2 - 電源装置および照明装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、光源を着脱可能とする電源装置、およびこの電源装置を用いた照明装置に関する。

従来、主回路を有する電源装置と、光源とを着脱可能に組み合わせて構成される照明装置がある。

このような照明装置の場合、主回路の出力側に電源端子部が設けられ、この電源端子部に光源が着脱可能に接続される。主回路の出力側には、光源の特性検出などのために抵抗を設けていることがある。

電源端子部から光源を外れた状態では、主回路の出力側が開放されるため、電源端子部に静電気などの外来ノイズが印可すると、主回路の出力側に設けられている抵抗に外来ノイズが印可され、抵抗が破損するおそれがある。

特開２０１６−６６４３３号公報

本発明が解決しようとする課題は、主回路の出力側に設けられている抵抗を保護できる電源装置および照明装置を提供することである。

実施形態の電源装置は、電源端子部、基板、主回路、抵抗および放電部を備える。電源端子部は、光源が着脱可能に接続される。基板は、回路パターンおよびグランドパターンを含むパターンを有し、電源端子部が接続される。主回路は、基板上に設けられ、出力側が電源端子部に接続され、直流電源を電源端子部から光源に出力する。抵抗は、基板に接続される一対の電極を有し、主回路の出力側に設けられる。放電部は、電源端子部と抵抗とを接続する基板の回路パターンに設けられた第１放電用電極部、および第１放電用電極部に対向して基板のグランドパターンに設けられた第２放電用電極部とを有する。第１放電用電極部と第２放電用電極部との間の距離は、抵抗の一対の電極間の距離よりも短く設けられている。

本発明によれば、主回路の出力側に設けられている抵抗を保護できることが期待できる。

一実施形態を示す電源装置の基板の一部の正面図である。 同上電源装置を用いた照明装置の回路図である。 同上照明装置の斜視図である。

以下、一実施形態を、図面を参照して説明する。

図３に照明装置10の斜視図を示す。

照明装置10は、長尺状で、天井面に設置される天井直付形照明装置である。照明装置10は、本体ユニット11と光源ユニット12とを備えている。

本体ユニット11は、器具本体14、この器具本体14内に配設される端子台15および電源装置16を備えている。電源装置16は、この電源装置16から引き出されている配線の先端のコネクタで構成される電源端子部17を備えている。

光源ユニット12は、器具本体14に着脱可能に取り付けられるシャーシ19、およびこのシャーシ19の下面側に取り付けられた透光カバー20を有し、内部に光源などが配設されている。光源ユニット12は、この光源ユニット12から引き出された配線のコネクタで構成される光源端子部21を備えている。光源端子部21は、電源端子部17に着脱可能に接続される。

そして、電源端子部17と光源端子部21とを接続し、本体ユニット11に光源ユニット12を取り付けることにより、照明装置10が組み立てられる。

図２に照明装置10の回路図を示す。

光源ユニット12は、光源端子部21の＋側の電源端子21aと−側の電源端子21bとの間に光源25および検出抵抗Rcsが直列に接続され、光源端子部21の信号端子21cに光源25と検出抵抗Rcsとの接続点が接続されている。光源25は、発光素子としての複数のＬＥＤ26が用いられている。検出抵抗Rcsは、光源25の特性に応じて必要な電流値の直流電源を電源装置16から出力するように設定するものである。

また、電源装置16は、直流電源を光源25に出力する主回路30、およびこの主回路30を制御する制御部31を備えている。

主回路30は、外部電源である交流電源ｅを整流および平滑する整流回路33、整流および平滑された直流電源を力率改善のために昇圧する昇圧チョッパ回路である力率改善回路34、および昇圧された直流電源を所望の電流値の直流電源に降圧して出力する降圧チョッパ回路35を備えている。

降圧チョッパ回路35は、力率改善回路34の出力端間に接続されたスイッチング素子Q1およびダイオードD1との直列回路、スイッチング素子Q1とダイオードD1のカソードとの接続点に一端側が接続されたインダクタL1、このインダクタL1の他端側に接続された電解コンデンサなどのコンデンサC1を備えている。コンデンサC1は、電源端子部17の＋側の電源端子17aと−側の電源端子17bとの間に接続されている。つまり、コンデンサC1は、主回路30の出力側で、光源25と並列に接続される。

主回路30の出力側には抵抗R2が設けられている。抵抗R2は、グランド側であるダイオードD1のアノードとコンデンサC1との間に接続されている。抵抗R2は、光源ユニット12の検出抵抗Rcsに直列に接続され、検出抵抗Rcsとともに光源25に流れる電流を検出するのに用いられる。

電源端子部17は、光源端子部21が備える一対の電源端子21a，21bおよび信号端子21cとそれぞれ接続される一対の電源端子17a，17bおよび信号端子17cを備えている。信号端子17cから入力する信号が制御部31に入力される。

また、制御部31は、例えば制御ＩＣによって構成されている。制御部31は、力率改善回路34のスイッチング素子、および降圧チョッパ回路35のスイッチング素子Q1のスイッチング動作を制御する。

制御部31は、光源25に直列に接続されている検出抵抗Rcsおよび抵抗R2を通じて検出される検出電圧に基づいて、光源25に定電流の直流電源を出力するように降圧チョッパ回路35のスイッチング素子Q1をフィードバック制御する。

図１に電源装置16の基板40の一部の正面図を示す。

基板40の表面には、主回路30の各構成部品を実装する回路パターン41、およびグランドパターン42を含む導電性のパターン43が形成されている。これらパターン43の表面は、電極部分を除いて、基板40の表面に形成されるレジスト44によって覆われている。

図１には、抵抗R2の実装箇所を示している。図１の回路パターン41の右側が、コンデンサC1や電源端子部17bに接続される主回路30の出力側となっている。

抵抗R2は、チップ抵抗であり、抵抗本体46の両端に電極47，48が設けられている。抵抗R2は、−側（低電位側）の回路パターン41とグランドパターン42との間に接続されている。

回路パターン41およびグランドパターン42には、レジスト44が形成されず、パターン面が露出する電極パッド50，51が設けられている。

抵抗R2は、電極47，48がバンプを介して電極パッド50，51にはんだ付け接続されている。

そして、回路パターン41とグランドパターン42との距離は、抵抗R2の接続箇所での距離W1よりも、この抵抗R2の接続箇所よりも主回路30の出力側での距離W2が短くなっている。

回路パターン41とグランドパターン42において、抵抗R2の接続箇所よりも主回路30の出力側で、抵抗R2の接続箇所での距離W1よりも短い距離W2の箇所には、放電部53が設けられている。放電部53は、回路パターン41に設けられた第１放電用電極部54、およびグランドパターン42に設けられた第２放電用電極部55を有している。

第１放電用電極部54は、回路パターン41の電流が流れる方向に対して交差する幅方向におけるグランドパターン42側に片寄った一部に設けられている。第２放電用電極部55は、グランドパターン42の電流が流れる方向に対して交差する幅方向における回路パターン41側に片寄った一部に設けられている。これら第１放電用電極部54と第２放電用電極部55とが互いに対向して設けられている。

第１放電用電極部54と第２放電用電極部55との間の距離W3（距離W2と同一または同等）は、抵抗R2の一対の電極47，48間の距離W4よりも短く設けられている。抵抗R2の一対の電極47，48間の距離は、空間距離または沿面距離のいずれかである。

次に、本実施形態の作用を説明する。

天井などの設置面に本体ユニット11を取り付け、電源装置16の電源端子部17に光源ユニット12の光源端子部21を接続し、本体ユニット11に光源ユニット12を装着し、照明装置10を設置する。

そして、電源装置16に交流電源ｅが投入されると、この交流電源ｅを整流回路33で整流および平滑し、この整流および平滑された直流電源を力率改善回路34で昇圧し、この昇圧された直流電源を降圧チョッパ回路35で所定の電流値の直流電源に降圧して光源25に出力する。これにより、光源25は、電源装置16から出力される直流電源が供給され、点灯する。

光源25の点灯中は、電源装置16の制御部31において、光源25に直列に接続されている検出抵抗Rcsおよび抵抗R2を通じて検出される検出電圧を入力して所定の基準電圧と比較し、検出抵抗Rcsの抵抗値に応じて設定される定電流の直流電源を光源25に出力するように、降圧チョッパ回路35のスイッチング素子Q1をフィードバック制御する。

また、電源装置16から光源ユニット12が外されている場合、電源装置16の電源端子部17が開放され、つまり主回路30の出力側が開放された状態にある。

この状態で、電源端子部17の信号端子17cに静電気などの外来ノイズが印可し、さらにこの外来ノイズが電源端子17b側に放電して抵抗R2が接続されている−側（低電位側）の回路パターン41に印加するおそれがある。

この場合、抵抗R2は、回路パターン41とグランドパターン42との間に接続されているため、抵抗R2の耐電圧よりも高い電圧の外来ノイズが抵抗R2に印加すると、抵抗R2の電極47，48間で放電が生じ、抵抗R2が破損するおそれがある。

本実施形態では、抵抗R2よりも主回路30の出力側で、回路パターン41に第１放電用電極部54を設け、グランドパターン42に第２放電用電極部55を設け、これら第１放電用電極部54と第２放電用電極部55との間の距離W3を抵抗R2の一対の電極47，48間の距離W4よりも短くしている。

そのため、電源端子部17から回路パターン41に外来ノイズが印可した場合、その外来ノイズは、第１放電用電極部54から第２放電用電極部55に放電してグランドパターン42に流れやすくなる。これにより、抵抗R2の電極47，48間で外来ノイズの放電が生じるのを防止し、抵抗R2を保護できる。

このように、本実施形態の電源装置16によれば、主回路30の出力側に設けられている抵抗R2と電源端子部17との間に放電部53を設けておくことにより、電源端子部17から印加する外来ノイズに対して抵抗R2を保護できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 照明装置
16 電源装置
17 電源端子部
25 光源
30 主回路
40 基板
41 回路パターン
42 グランドパターン
43 パターン
47，48 電極
53 放電部
54 第１放電用電極部
55 第２放電用電極部
R2 抵抗

Claims (2)

1. 光源が着脱可能に接続される電源端子部と；
   回路パターンおよびグランドパターンを含むパターンを有し、前記電源端子部が接続される基板と；
   前記基板上に設けられ、出力側が前記電源端子部に接続され、直流電源を前記電源端子部から前記光源に出力する主回路と；
   前記基板に接続される一対の電極を有し、前記主回路の出力側に設けられる抵抗と；
   前記電源端子部と前記抵抗とを接続する前記基板の前記回路パターンに設けられた第１放電用電極部、およびこの第１放電用電極部に対向して前記基板の前記グランドパターンに設けられた第２放電用電極部とを有し、これら第１放電用電極部と第２放電用電極部との間の距離が前記抵抗の一対の前記電極間の距離よりも短く設けられている放電部と；
   を具備することを特徴とする電源装置。
2. 請求項１記載の電源装置と；
   前記電源装置の前記電源端子部に着脱可能に接続される光源と；
   を具備することを特徴とする照明装置。

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