JP7227618B2 - Led照明器具の保護装置 - Google Patents
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Description
特許文献1は、雷サージ保護回路50として、サージアブソーバ51と、複数のバリスタ52とを有し、サージアブソーバ51の一端は、アース線Gに接続され、複数のバリスタ52の一端は、サージアブソーバ51の他端に接続され、バリスタ52の他端は、複数の電源線11にそれぞれ接続されている。
この保護回路50は、電源線11とアース線Gとの間の対地間電圧が予め定められた過電圧閾値を上回ると、非導通状態から導通状態となり、電源線11とアース線Gとを短絡させることにより、LEDの制御電源やLEDを保護する。
特許文献2の保護回路50は、誘導雷が交流電源Eに印加されると、ヒューズF1またはヒューズF2を通じてバリスタZ1、Z2間、バリスタZ1、Z3間、バリスタZ2、Z3間に印加されるが、これらバリスタZ1、Z2、Z3によってサージが所定値以下の電圧に制限され、電源基板や光源モジュールを保護する。
また、サージエネルギーがバリスタZ1、Z2、Z3の耐圧を超えると、ヒューズF1、F2が切れ、電源基板や光源モジュールを保護する。
外部電源である交流電力源2から交流2線L1、L2にて電力供給される交流電力を整流回路6にて変換した直流電力を照明用LED7の点灯制御回路4へ供給する入力回路3は、前記交流2線L1、L2に印加されるサージに対して所定の動作電圧にて非導通状態から導通状態へ切り替わるサージ保護素子回路9Aと、前記サージ保護素子回路9Aの上流側(入力側)で前記交流2線L1、L2に配置され前記サージに対する前記サージ保護素子回路9Aの正常動作状態では溶断せず前記サージ保護素子回路9Aの故障時の短絡電流によって溶断する第1ヒューズF1、F2と、前記サージ保護素子回路9Aの下流側(出力側)で前記交流2線L1、L2の少なくとも一方に配置され前記点灯制御回路4の正常動作状態では溶断せず前記サージ保護素子回路9Aの下流側(出力側)の回路に生じる部品の故障時の電流増加又は短絡電流によって安全に溶断する適正容量の第2ヒューズF3を備え、前記第2ヒューズF3が溶断する溶断電流値よりも前記第1ヒューズF1、F2が溶断する溶断電流値の方が大きい設定である。
外部電源である交流電力源2から交流2線L1、L2にて電力供給される交流電力を整流回路6にて変換した直流電力を照明用LED7の点灯制御回路4へ供給する入力回路3は、前記交流2線L1、L2に印加されるサージに対して所定の動作電圧にて非導通状態から導通状態へ切り替わるサージ保護素子回路9Aと、前記サージ保護素子回路9Aの上流側(入力側)で前記交流2線L1、L2に配置され前記サージに対する前記サージ保護素子回路9Aの正常動作状態では溶断せず前記サージ保護素子回路9Aの故障時の短絡電流によって溶断する第1ヒューズF1、F2と、前記第1ヒューズF1、F2及び前記サージ保護素子回路9Aの下流側(出力側)で前記交流2線L1、L2の少なくとも一方に配置され前記点灯制御回路4の正常動作状態では溶断せず前記サージ保護素子回路9Aの下流側(出力側)の回路に生じる部品の故障時の電流増加又は短絡電流によって溶断する適正容量の第2ヒューズF3を備え、前記第2ヒューズF3が溶断する溶断電流値よりも前記第1ヒューズF1、F2が溶断する溶断電流値の方が大きい設定であり、
前記サージ保護素子回路9Aは、前記交流2線L1、L2に渡り直列接続された第1動作電圧の第1サージ保護素子Z1及び第2サージ保護素子Z2を備え、第1サージ保護素子Z1と第2サージ保護素子Z2の中間部が第3サージ保護素子Z3を介してアースラインに接続された構成である。
このため、第1ヒューズF1、F2は、前記サージ保護素子回路9Aの破損時の保護専用ヒューズを目的とした回路構成をなし、第2ヒューズF3は、点灯制御回路4のインバータ回路等の部分の故障時の保護専用ヒューズを目的とした回路構成をなすことにより、上記二つの目的を達成したLED照明器具の保護に適する。
外部電源である交流電力源2から交流2線L1、L2にて電力供給される交流電力を整流回路6にて変換した直流電力を照明用LED7の点灯制御回路4へ供給する入力回路3は、前記交流2線L1、L2に印加されるサージに対して所定の動作電圧にて非導通状態から導通状態へ切り替わるサージ保護素子回路9Aと、前記サージ保護素子回路9Aの上流側(入力側)で前記交流2線L1、L2に配置され前記サージに対する前記サージ保護素子回路9Aの正常動作状態では溶断せず前記サージ保護素子回路9Aの故障時の短絡電流によって溶断する第1ヒューズF1、F2と、前記サージ保護素子回路9Aの下流側(出力側)で前記交流2線L1、L2の少なくとも一方に配置され前記点灯制御回路4の正常動作状態では溶断せず前記サージ保護素子回路9Aの下流側(出力側)の回路に生じる部品の故障時の電流増加又は短絡電流によって溶断する適正容量の第2ヒューズF3を備え、第2ヒューズF3が溶断する溶断電流値よりも第1ヒューズF1、F2が溶断する溶断電流値の方が大きい設定であり、
前記サージ保護素子回路9Aは、前記交流2線L1、L2に渡り直列接続された第1動作電圧の第1サージ保護素子Z1及び第2サージ保護素子Z2を備え、第1サージ保護素子Z1と第2サージ保護素子Z2の中間部が第3サージ保護素子Z3を介してアースラインに接続された構成である。
以下、本発明の実施形態の詳細について図面を参照して説明する。
点灯装置1は、点灯制御回路4と、発光素子としての照明用LED7の直列回路で構成する発光部5と、外部電源である交流電力源2から交流2線L1、L2にて電力供給される交流電力を整流回路6にて変換した直流電力を照明用LED7の点灯制御回路4へ供給する入力回路3と、を備える。
第2ヒューズF3は、交流2線L1、L2の双方に接続されてもよいが、動作上からは交流2線L1、L2の少なくとも一方が溶断されるように接続されればよい。
第3サージ保護素子Z3は、例えばアレスタで構成され、第1動作電圧より高い所定の動作電圧(以下、第2動作電圧と称す)にて非導通(高インピーダンス状態)から導通状態(低インピーダンス状態)へ切り替わる動作をする。
第1サージ保護素子Z1、第2サージ保護素子Z2及び第3サージ保護素子Z3によって、印加されるサージによって交流2線L1、L2の少なくとも一方の電圧が上昇した場合、所定の動作電圧にて非導通状態から導通状態へ切り替わる第1サージ保護素子回路9Aを構成する。
第2サージ保護回路10は、第1サージ保護回路9及び第2ヒューズF3の下流側(出力側)で、交流2線L1、L2に渡り所定の動作電圧(以下、第3動作電圧と称す)にて非導通状態から導通状態へ切り替わる第4サージ保護素子Z4を備える。第4サージ保護素子Z4によって、第1サージ保護素子回路9Aの動作電圧よりも高い所定の動作電圧にて非導通状態から導通状態へ切り替わる第2サージ保護素子回路10Aを構成する。
第2サージ保護回路10は、第2サージ保護素子回路10A及び第2ヒューズF3を含めた呼称でもよい。
このような動作確保のために、第1ヒューズF1、F2が溶断する溶断電流値は、第2ヒューズF3が溶断する溶断電流値より高く(大きく)設定される。実施形態では、第1ヒューズF1、F2の溶断電流値は、第2ヒューズF3の溶断電流値の数倍の設定であり、一つの実施形態のLED照明器具では、約1.5倍~2倍の設定で良好な結果を得ている。
このように、第1サージ保護素子Z1、第2サージ保護素子Z2及び第3サージ保護素子Z3が短絡故障、またはヒューズF1及び又はF2が溶断した場合は、それらの交換を行う。
即ち、サージが印加されない通常状態において、第1サージ保護回路9の下流側(出力側)の回路、即ち、照明用LED7の点灯制御部(整流回路6及び点灯制御回路4を含む)が破損せず短絡しない場合、第2保護ヒューズF3は溶断しないように設定している。従って、照明用LED7の点灯制御部の各部品の耐電圧は、第1サージ保護素子Z1、第2サージ保護素子Z2及び第3サージ保護素子Z3の動作電圧より高い設定であるため、第1サージ保護素子Z1、第2サージ保護素子Z2及び第3サージ保護素子Z3が導通しないことは、その動作電圧よりも低いサージが印加されたということを意味し、この場合は、照明用LED7の回路は破損せず、結果的に第1ヒューズF1、F2、及び第2保護ヒューズF3は溶断しないので、点灯装置1は安定した動作を維持できる。
また、第2保護ヒューズF3は、サージ保護素子回路9Aの下流側(出力側)の回路に生じる部品の故障時の電流増加又は短絡電流によって溶断するよう、適正容量の溶断電流値に設定されている。
このため、サージ保護素子回路9Aの下流側(出力側)の回路の正常動作が保障され、サージ保護素子回路9Aの下流側(出力側)の回路が故障し電流増加が生じた場合は、第2保護ヒューズF3の溶断にてLED照明器具内部の電気回路が保護され、点灯装置1が保護される。
また、コンデンサC1、C2、及びリアクタR1、R2によって、入力回路3内に異常高電圧が発生した場合は、サージ保護素子Z4の導通によってLED照明器具内部の電気回路を保護する。
本発明は、雷サージ以外のサージに対しても同様の保護ができる。
2・・・・・交流電力源
3・・・・・入力回路
4・・・・・点灯制御回路
5・・・・・発光部
6・・・・・整流回路
7・・・・・照明用LED
8・・・・・サージ保護装置
9・・・・・第1サージ保護回路
9A・・・・第1サージ保護素子回路
10・・・・第2サージ保護回路
10A・・・第2サージ保護素子回路
11・・・・第3サージ保護回路
F1・・・・第1ヒューズ
F2・・・・第1ヒューズ
Z1・・・・第1サージ保護素子
Z2・・・・第2サージ保護素子
Z3・・・・第3サージ保護素子
Z4・・・・第4サージ保護素子
Z5・・・・第5サージ保護素子
L1、L2・交流2線
L3・・・・アースライン
LK・・・・照明器具
Claims (1)
- 外部電源である交流電力源から交流2線にて電力供給される交流電力を整流回路にて変換した直流電力を照明用LEDの点灯制御回路へ供給する入力回路は、
前記交流2線に印加される誘導雷サージに対して所定の動作電圧にて非導通状態から導通状態へ切り替わるサージ保護素子回路と、
前記サージ保護素子回路の上流側(入力側)で前記交流2線に配置され前記誘導雷サージに対して前記サージ保護素子回路が非導通状態から導通状態へ切り替わる正常動作状態では溶断せず前記サージ保護素子回路の故障時の短絡電流によって溶断することによって前記サージ保護素子回路の故障時の保護専用の第1ヒューズと、
前記第1ヒューズ及び前記サージ保護素子回路の下流側(出力側)で前記交流2線の少なくとも一方に配置され前記点灯制御回路の正常動作状態では溶断せず前記サージ保護素子回路の下流側(出力側)の回路に生じる部品の故障時の電流増加又は短絡電流によって溶断する前記点灯制御回路を含む前記サージ保護素子回路の下流側(出力側)の回路の故障時の保護を目的とする適正容量の溶断電流値に設定された第2ヒューズを備え、
前記サージ保護素子回路は、前記交流2線に渡り直列接続された第1動作電圧の第1サージ保護素子及び第2サージ保護素子を備え、前記第1サージ保護素子と前記第2サージ保護素子の中間部が第3サージ保護素子を介してアースラインに接続された構成であり、
前記サージ保護素子回路の下流側(出力側)の回路は、前記整流回路及び前記点灯制御回路を含み、前記第2ヒューズは、前記整流回路の上流側で前記サージ保護素子回路の下流側(出力側)の前記交流2線の少なくとも一方に配置されており、前記第2ヒューズが溶断する溶断電流値よりも前記第1ヒューズが溶断する溶断電流値の方が大きい設定であり、前記所定の動作電圧は、前記整流回路及び前記点灯制御回路を含む前記サージ保護素子回路の下流側(出力側)の回路の各部品の耐電圧より低く設定された動作電圧である、
ことを特徴とするLED照明器具の保護装置。
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