JPH11135274A - Led照明装置 - Google Patents
Led照明装置Info
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- JPH11135274A JPH11135274A JP29877797A JP29877797A JPH11135274A JP H11135274 A JPH11135274 A JP H11135274A JP 29877797 A JP29877797 A JP 29877797A JP 29877797 A JP29877797 A JP 29877797A JP H11135274 A JPH11135274 A JP H11135274A
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- JP
- Japan
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- led
- light emitting
- emitting diode
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- capacitor
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- Led Devices (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】インバータ形安定器を備えた照明器具に使用す
るLED照明装置で、平滑回路に使用するコンデンサの
容量を小さくし、このコンデンサに流入するリップル電
流を抑制し、LEDを確実に連続点灯させる。 【解決手段】インバータ安定器からの高周波を整流する
全波整流回路41と、この整流回路にインダクタ素子4
2を介して接続した平滑コンデンサ43と、この平滑コ
ンデンサに接続したn×m個のLED11を配列したL
EDユニット44からなり、LEDが点灯開始するとき
の電流をImin.アンペア、電圧降下をVmin.ボルト、L
EDの最大定格順方向電流をImax.アンペア、電圧降下
をVmax.ボルトとすると、平滑コンデンサはLED点灯
時に出力電圧が常にnVmin.よりも高く、nVmax.より
も低い電圧値を維持する容量に設定し、インダクタ素子
は安定器からの周波数の2倍で充分なインピーダンスを
有する値に設定する。
るLED照明装置で、平滑回路に使用するコンデンサの
容量を小さくし、このコンデンサに流入するリップル電
流を抑制し、LEDを確実に連続点灯させる。 【解決手段】インバータ安定器からの高周波を整流する
全波整流回路41と、この整流回路にインダクタ素子4
2を介して接続した平滑コンデンサ43と、この平滑コ
ンデンサに接続したn×m個のLED11を配列したL
EDユニット44からなり、LEDが点灯開始するとき
の電流をImin.アンペア、電圧降下をVmin.ボルト、L
EDの最大定格順方向電流をImax.アンペア、電圧降下
をVmax.ボルトとすると、平滑コンデンサはLED点灯
時に出力電圧が常にnVmin.よりも高く、nVmax.より
も低い電圧値を維持する容量に設定し、インダクタ素子
は安定器からの周波数の2倍で充分なインピーダンスを
有する値に設定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通常の蛍光灯を点
灯する高周波インバータ安定器を備えた照明器具を使用
して点灯ができるLED照明装置に関する。
灯する高周波インバータ安定器を備えた照明器具を使用
して点灯ができるLED照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】通常の照明器具は白熱電球や蛍光灯を照
明用に使用している。特に、蛍光灯は白熱電球に比べて
消費電力、発熱などの点で優れており一般的に使用され
ている。しかしながら、蛍光灯の寿命は器具に使用して
いる安定器に比べて短い。そこで、近年、蛍光灯に比べ
て寿命が長く、発熱も少ないランプとして発光ダイオー
ドが使用されつつある。そして、発光ダイオードを使用
した照明装置として、蛍光灯照明器具を共通に使用でき
るものが開発されている。
明用に使用している。特に、蛍光灯は白熱電球に比べて
消費電力、発熱などの点で優れており一般的に使用され
ている。しかしながら、蛍光灯の寿命は器具に使用して
いる安定器に比べて短い。そこで、近年、蛍光灯に比べ
て寿命が長く、発熱も少ないランプとして発光ダイオー
ドが使用されつつある。そして、発光ダイオードを使用
した照明装置として、蛍光灯照明器具を共通に使用でき
るものが開発されている。
【0003】例えば、実開平6−54103号公報のも
のは、図9の(a) に示すように蛍光灯と同じ形状の管1
と口金2を備え、その内部に複数の発光ダイオード(以
下、LEDと称する。)3と点灯回路4を収納し、口金
2を蛍光灯照明器具に装填することで図9の(b) に示す
ように点灯回路4がLED3を点灯動作するようになっ
ている。
のは、図9の(a) に示すように蛍光灯と同じ形状の管1
と口金2を備え、その内部に複数の発光ダイオード(以
下、LEDと称する。)3と点灯回路4を収納し、口金
2を蛍光灯照明器具に装填することで図9の(b) に示す
ように点灯回路4がLED3を点灯動作するようになっ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このLED
照明装置をチョークコイル形安定器を使用した照明器具
で点灯させる場合、点灯回路4にはチョークコイル形安
定器から電源が供給されることになる。点灯回路4は、
通常、交流を脈流に変換する整流回路やこの整流回路で
整流された脈流を疑似的な直流に変換する平滑回路から
なる。例えば、点灯回路を整流回路のみで構成すると、
50Hz又は60Hzの交流が100Hz又は120H
zの脈流に変換され、これによりLEDが駆動されるこ
とになる。一方、LEDは図10に示すように、印加電
圧がある電圧Vmin.以上でなければ発光しないという電
圧−電流特性を持っており、図11の(a) に示す50H
z又は60Hzの電源周波数を図11の(b) に示す10
0Hz又は120Hzの脈流に変換して使用する場合、
図中斜線の部分が消灯領域となるため100Hz又は1
20Hzの周期で点滅するという問題が生じ照明には適
さない。
照明装置をチョークコイル形安定器を使用した照明器具
で点灯させる場合、点灯回路4にはチョークコイル形安
定器から電源が供給されることになる。点灯回路4は、
通常、交流を脈流に変換する整流回路やこの整流回路で
整流された脈流を疑似的な直流に変換する平滑回路から
なる。例えば、点灯回路を整流回路のみで構成すると、
50Hz又は60Hzの交流が100Hz又は120H
zの脈流に変換され、これによりLEDが駆動されるこ
とになる。一方、LEDは図10に示すように、印加電
圧がある電圧Vmin.以上でなければ発光しないという電
圧−電流特性を持っており、図11の(a) に示す50H
z又は60Hzの電源周波数を図11の(b) に示す10
0Hz又は120Hzの脈流に変換して使用する場合、
図中斜線の部分が消灯領域となるため100Hz又は1
20Hzの周期で点滅するという問題が生じ照明には適
さない。
【0005】そこで、点灯回路を整流回路と平滑回路で
構成すると、整流回路で100Hz又は120Hzの脈
流に変換された電圧は平滑回路によって疑似的な直流に
変換されることになる。しかし、この場合において平滑
回路に使用するコンデンサの容量が小さいと、図12に
示すように充分な平滑ができないので、図中斜線で示す
ように消灯領域が生じ、やはり点滅するという問題が生
じる。これを解決するには、使用するコンデンサの容量
を大きくすれば図13に示すように充分な平滑ができ、
常に電圧がVmin.以上となってLEDを連続点灯させる
ことができるが、しかし、容量の大きなコンデンサを使
用することは点灯回路が大形化、大重量化し、また、コ
ストも高くなり、蛍光灯の代わりに使用する照明装置と
しては新たな問題が生じる。
構成すると、整流回路で100Hz又は120Hzの脈
流に変換された電圧は平滑回路によって疑似的な直流に
変換されることになる。しかし、この場合において平滑
回路に使用するコンデンサの容量が小さいと、図12に
示すように充分な平滑ができないので、図中斜線で示す
ように消灯領域が生じ、やはり点滅するという問題が生
じる。これを解決するには、使用するコンデンサの容量
を大きくすれば図13に示すように充分な平滑ができ、
常に電圧がVmin.以上となってLEDを連続点灯させる
ことができるが、しかし、容量の大きなコンデンサを使
用することは点灯回路が大形化、大重量化し、また、コ
ストも高くなり、蛍光灯の代わりに使用する照明装置と
しては新たな問題が生じる。
【0006】また、このようなLED照明装置をインバ
ータ形安定器を使用している照明器具に使用すると、チ
ョークコイル形安定器の出力が50Hz又は60Hzの
低周波であるのに対し、インバータ形安定器の出力は図
14に示すようにある程度平滑された100Hz又は1
20Hzの包絡波形aに約50KHz〜60KHzの高
周波bが載った波形となり、これを容量の大きな平滑コ
ンデンサを使用して平滑すれば図15に示すように略直
線に近い充分な平滑ができ、LEDを連続点灯させるこ
とができる。しかし、この場合も容量の大きなコンデン
サを使用することになり、点灯回路が大形化、大重量化
し、また、コストも高くなり、蛍光灯の代わりに使用す
る照明装置としては新たな問題が生じる。また、インバ
ータ形安定器からの高周波により平滑回路のコンデンサ
に流入するリップル電流が多くなってコンデンサの寿命
を短くし、その結果、照明装置としての寿命が短くなる
という問題が生じる。
ータ形安定器を使用している照明器具に使用すると、チ
ョークコイル形安定器の出力が50Hz又は60Hzの
低周波であるのに対し、インバータ形安定器の出力は図
14に示すようにある程度平滑された100Hz又は1
20Hzの包絡波形aに約50KHz〜60KHzの高
周波bが載った波形となり、これを容量の大きな平滑コ
ンデンサを使用して平滑すれば図15に示すように略直
線に近い充分な平滑ができ、LEDを連続点灯させるこ
とができる。しかし、この場合も容量の大きなコンデン
サを使用することになり、点灯回路が大形化、大重量化
し、また、コストも高くなり、蛍光灯の代わりに使用す
る照明装置としては新たな問題が生じる。また、インバ
ータ形安定器からの高周波により平滑回路のコンデンサ
に流入するリップル電流が多くなってコンデンサの寿命
を短くし、その結果、照明装置としての寿命が短くなる
という問題が生じる。
【0007】そこで請求項1記載の発明は、インバータ
形安定器を備えた照明器具に使用するものにおいて、平
滑回路に使用するコンデンサの容量を極力小さくでき、
また、このコンデンサに流入するリップル電流を抑制し
てコンデンサの長寿命化を図ることができ、しかもLE
Dを確実に連続点灯させることができるLED照明装置
を提供する。
形安定器を備えた照明器具に使用するものにおいて、平
滑回路に使用するコンデンサの容量を極力小さくでき、
また、このコンデンサに流入するリップル電流を抑制し
てコンデンサの長寿命化を図ることができ、しかもLE
Dを確実に連続点灯させることができるLED照明装置
を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
照明用インバータ安定器からの高周波電力を整流する整
流回路と、この整流回路の出力端子にインダクタ素子を
介して接続した平滑回路と、この平滑回路に接続した発
光ダイオード群とからなり、発光ダイオード群は、n個
の発光ダイオードを直列に接続した発光ダイオードアレ
イをm個並列に接続した発光ダイオードアレイ群からな
り、平滑回路は、平滑コンデンサを備え、この平滑コン
デンサは、発光ダイオードアレイ群の各発光ダイオード
が点灯し始めるときに流れる順方向電流をImin.アンペ
ア、そのときの各発光ダイオードの電圧降下をVmin.ボ
ルト、また、各発光ダイオードの最大定格順方向電流を
Imax.アンペア、そのときの各発光ダイオードの電圧降
下をVmax.ボルトとしたとき、各発光ダイオードの点灯
時に平滑回路出力電圧が常にnVmin.よりも高く、か
つ、nVmax.よりも低い電圧値を維持する容量に設定
し、インダクタ素子は、照明用インバータ安定器からの
高周波の周波数からこの周波数の2倍の周波数の範囲に
おいて充分なインピーダンスを有する値に設定したもの
である。
照明用インバータ安定器からの高周波電力を整流する整
流回路と、この整流回路の出力端子にインダクタ素子を
介して接続した平滑回路と、この平滑回路に接続した発
光ダイオード群とからなり、発光ダイオード群は、n個
の発光ダイオードを直列に接続した発光ダイオードアレ
イをm個並列に接続した発光ダイオードアレイ群からな
り、平滑回路は、平滑コンデンサを備え、この平滑コン
デンサは、発光ダイオードアレイ群の各発光ダイオード
が点灯し始めるときに流れる順方向電流をImin.アンペ
ア、そのときの各発光ダイオードの電圧降下をVmin.ボ
ルト、また、各発光ダイオードの最大定格順方向電流を
Imax.アンペア、そのときの各発光ダイオードの電圧降
下をVmax.ボルトとしたとき、各発光ダイオードの点灯
時に平滑回路出力電圧が常にnVmin.よりも高く、か
つ、nVmax.よりも低い電圧値を維持する容量に設定
し、インダクタ素子は、照明用インバータ安定器からの
高周波の周波数からこの周波数の2倍の周波数の範囲に
おいて充分なインピーダンスを有する値に設定したもの
である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。 (第1の実施の形態)図1はLED照明装置の構成を示
し、(a) は一部切欠した平面図、(b) は一部切欠した側
面図、(c) は(b) のA−A断面図、(d) は(b) の矢印B
方向から見た図である。複数のLED11を基板12の
一面側にこの基板12の面に対して略垂直方向に発光指
向性を示すようにして縦横に整列して配置している。な
お、この場合、各LED11の個々の配置を発光強度分
布を考慮して行えば、より配光面の光強度分布品質を高
めることができる。
して説明する。 (第1の実施の形態)図1はLED照明装置の構成を示
し、(a) は一部切欠した平面図、(b) は一部切欠した側
面図、(c) は(b) のA−A断面図、(d) は(b) の矢印B
方向から見た図である。複数のLED11を基板12の
一面側にこの基板12の面に対して略垂直方向に発光指
向性を示すようにして縦横に整列して配置している。な
お、この場合、各LED11の個々の配置を発光強度分
布を考慮して行えば、より配光面の光強度分布品質を高
めることができる。
【0010】前記基板12の他面側に前記各LED11
の点灯回路13を配置している。そして、各LED11
及び点灯回路13を配置した基板12をカバーである断
面小判形状の透明な耐熱性のアクリル管14内に挿入
し、前記基板12及びアクリル管14の一端を口金15
内に固定している。前記口金15の外面には4本の口金
ピン16を突出させて設けている。前記各LED11と
しては白色光を発光するLEDを使用している。なお、
LEDとして、赤色、青色、黄色、緑色の発光を行うL
EDを使用してもよい。
の点灯回路13を配置している。そして、各LED11
及び点灯回路13を配置した基板12をカバーである断
面小判形状の透明な耐熱性のアクリル管14内に挿入
し、前記基板12及びアクリル管14の一端を口金15
内に固定している。前記口金15の外面には4本の口金
ピン16を突出させて設けている。前記各LED11と
しては白色光を発光するLEDを使用している。なお、
LEDとして、赤色、青色、黄色、緑色の発光を行うL
EDを使用してもよい。
【0011】前記アクリル管14の外寸、口金15及び
口金ピン16の外寸、配置は、既存のコンパクト形蛍光
ランプ、例えば、蛍光ランプFPL27EXの外寸、配
置に合わせている。これにより、このLED照明装置は
蛍光ランプFPL27EXが取付けることのできる照明
器具に対してこの蛍光ランプに代えて使用することがで
きる。なお、ここでは蛍光ランプFPL27EXと同一
構成にしたが必ずしもこれに限定するものではなく、J
IS C 7601及びこの付属書1に規定される蛍光
ランプの外寸、JIS C 7709及びこの付属書1
に規定される口金、口金ピンの外寸、配置になっていれ
ばよい。
口金ピン16の外寸、配置は、既存のコンパクト形蛍光
ランプ、例えば、蛍光ランプFPL27EXの外寸、配
置に合わせている。これにより、このLED照明装置は
蛍光ランプFPL27EXが取付けることのできる照明
器具に対してこの蛍光ランプに代えて使用することがで
きる。なお、ここでは蛍光ランプFPL27EXと同一
構成にしたが必ずしもこれに限定するものではなく、J
IS C 7601及びこの付属書1に規定される蛍光
ランプの外寸、JIS C 7709及びこの付属書1
に規定される口金、口金ピンの外寸、配置になっていれ
ばよい。
【0012】また、ここでは指向性、配光面強度を重視
しカバーとして透明な耐熱性のアクリル管14を使用し
たが必ずしもこれに限定するものではなく、ポリカーボ
ネイトなど他の透明な耐熱性の高いプラスチック材、あ
るいはガラスでもよい。また、透明材ではなく、出射光
輝度の均一、指向性の緩和、演色性の向上のために白色
又はその他の色でもよく、透明材に各色の塗料、フィル
タの使用も可能である。さらに、LEDとして紫外線発
光型LEDを用いた場合には、カバーに蛍光体を塗布又
はカバーの部材に蛍光体を混含させることにより紫外線
を可視光に変換する構造でもよい。
しカバーとして透明な耐熱性のアクリル管14を使用し
たが必ずしもこれに限定するものではなく、ポリカーボ
ネイトなど他の透明な耐熱性の高いプラスチック材、あ
るいはガラスでもよい。また、透明材ではなく、出射光
輝度の均一、指向性の緩和、演色性の向上のために白色
又はその他の色でもよく、透明材に各色の塗料、フィル
タの使用も可能である。さらに、LEDとして紫外線発
光型LEDを用いた場合には、カバーに蛍光体を塗布又
はカバーの部材に蛍光体を混含させることにより紫外線
を可視光に変換する構造でもよい。
【0013】図2は照明用インバータ安定器を備えた照
明器具にこのLED照明装置を取付けた状態での全体の
回路構成を示すブロック図で、照明器具は、商用電源2
1に整流回路22を介して平滑回路23を接続し、この
平滑回路23にインバータ回路24を接続して構成して
いる。そして、前記インバータかいろ24の出力端子に
LED照明装置25を接続している。
明器具にこのLED照明装置を取付けた状態での全体の
回路構成を示すブロック図で、照明器具は、商用電源2
1に整流回路22を介して平滑回路23を接続し、この
平滑回路23にインバータ回路24を接続して構成して
いる。そして、前記インバータかいろ24の出力端子に
LED照明装置25を接続している。
【0014】前記インバータ回路24は、図3に示すよ
うに、前記平滑回路23の出力端子間に第1のインダク
タ素子31とNPN形スイッチングトランジスタ32と
の直列回路を接続している。前記第1のインダクタ素子
31に共振用コンデンサ33を並列に接続してLC並列
共振回路を構成している。前記トランジスタ32にダイ
オード34を図示極性にして並列に接続している。そし
て、前記第1のインダクタ素子31の一端(トランジス
タ32との非接続端)を第2のインダクタ素子35を介
して前記LED照明装置25の口金ピン16の1つ16
aに接続し、前記第1のインダクタ素子31の他端(ト
ランジスタ32との接続端)をコンデンサ36を介して
前記LED照明装置25の口金ピン16の他の1つ16
bに接続している。前記LED照明装置25の口金ピン
16の残りの2つ16c,16dの間にはコンデンサ3
7を接続している。
うに、前記平滑回路23の出力端子間に第1のインダク
タ素子31とNPN形スイッチングトランジスタ32と
の直列回路を接続している。前記第1のインダクタ素子
31に共振用コンデンサ33を並列に接続してLC並列
共振回路を構成している。前記トランジスタ32にダイ
オード34を図示極性にして並列に接続している。そし
て、前記第1のインダクタ素子31の一端(トランジス
タ32との非接続端)を第2のインダクタ素子35を介
して前記LED照明装置25の口金ピン16の1つ16
aに接続し、前記第1のインダクタ素子31の他端(ト
ランジスタ32との接続端)をコンデンサ36を介して
前記LED照明装置25の口金ピン16の他の1つ16
bに接続している。前記LED照明装置25の口金ピン
16の残りの2つ16c,16dの間にはコンデンサ3
7を接続している。
【0015】前記LED照明装置25の回路は、図4に
示すように、4つの口金ピン16a〜16dのうち、1
6aと16cを共通に接続し、16bと16dを共通に
接続し、口金ピン16a,16cの接続点をダイオード
ブリッジ全波整流回路41の一方の入力端子に接続し、
口金ピン16b,16dの接続点を前記全波整流回路4
1の他方の入力端子に接続している。前記全波整流回路
41を構成する各ダイオードとして、例えば、逆回復時
間が数十ns〜数μsの高速整流用ダイオードを使用し
ている。これにより、インバータ安定器に対してダイオ
ードの発熱が抑えられ、その結果、商用電源のみでな
く、インバータ回路24の出力の高周波電源に対しても
ダイオードの発熱が抑えられ照明装置の短命化を防止で
きる。なお、全波整流回路41に代えて半波整流回路を
使用してもよい。
示すように、4つの口金ピン16a〜16dのうち、1
6aと16cを共通に接続し、16bと16dを共通に
接続し、口金ピン16a,16cの接続点をダイオード
ブリッジ全波整流回路41の一方の入力端子に接続し、
口金ピン16b,16dの接続点を前記全波整流回路4
1の他方の入力端子に接続している。前記全波整流回路
41を構成する各ダイオードとして、例えば、逆回復時
間が数十ns〜数μsの高速整流用ダイオードを使用し
ている。これにより、インバータ安定器に対してダイオ
ードの発熱が抑えられ、その結果、商用電源のみでな
く、インバータ回路24の出力の高周波電源に対しても
ダイオードの発熱が抑えられ照明装置の短命化を防止で
きる。なお、全波整流回路41に代えて半波整流回路を
使用してもよい。
【0016】前記全波整流回路41の出力端子間に第3
のインダクタ素子42を介して平滑回路を構成する平滑
コンデンサ43を接続している。そして、前記平滑コン
デンサ43にn個のLED11を直列に接続した発光ダ
イオードアレイをm個並列に接続した発光ダイオードア
レイ群をLEDユニット44として接続している。
のインダクタ素子42を介して平滑回路を構成する平滑
コンデンサ43を接続している。そして、前記平滑コン
デンサ43にn個のLED11を直列に接続した発光ダ
イオードアレイをm個並列に接続した発光ダイオードア
レイ群をLEDユニット44として接続している。
【0017】図5は前記LEDユニット44の電流−電
圧特性の一例を示すもので、このLEDユニット44は
Vmin.以上の電圧を印加しなければ電流が流れず点灯し
ない。このときの電圧Vmin.は、LEDユニット44が
点灯し始める最少の順方向電流Imin.が流れる際のLE
Dユニット44の両端電圧である。また、LEDユニッ
ト44に流れる順方向最大定格電流Imax.の際のLED
ユニット44の両端電圧がVmax.となる。このLEDユ
ニット44にImax.を越える電流を流すと定格オーバと
なり、動作は保証されず、最悪の場合LED11が破壊
する。従って、前記LEDユニット44は、図中斜線で
示す正常点灯領域の電流と電圧の関係で動作させる。
圧特性の一例を示すもので、このLEDユニット44は
Vmin.以上の電圧を印加しなければ電流が流れず点灯し
ない。このときの電圧Vmin.は、LEDユニット44が
点灯し始める最少の順方向電流Imin.が流れる際のLE
Dユニット44の両端電圧である。また、LEDユニッ
ト44に流れる順方向最大定格電流Imax.の際のLED
ユニット44の両端電圧がVmax.となる。このLEDユ
ニット44にImax.を越える電流を流すと定格オーバと
なり、動作は保証されず、最悪の場合LED11が破壊
する。従って、前記LEDユニット44は、図中斜線で
示す正常点灯領域の電流と電圧の関係で動作させる。
【0018】従って、前記平滑コンデンサ43として、
出力がVmin.以上で、Vmax.以下の電圧値を常に維持で
きる容量に設定すれば、LEDユニット44は常に正常
点灯領域で動作することになり、発光にちらつきのない
連続点灯ができる。よって、各LED11の点灯時の電
圧降下がVボルト、電流がIアンペアであったとする
と、Imin.≦mI≦Imax.で、かつ、Vmin.≦nV≦V
max.を満足するようにm、nを決定すればLEDユニッ
ト44は正常に点灯することになる。
出力がVmin.以上で、Vmax.以下の電圧値を常に維持で
きる容量に設定すれば、LEDユニット44は常に正常
点灯領域で動作することになり、発光にちらつきのない
連続点灯ができる。よって、各LED11の点灯時の電
圧降下がVボルト、電流がIアンペアであったとする
と、Imin.≦mI≦Imax.で、かつ、Vmin.≦nV≦V
max.を満足するようにm、nを決定すればLEDユニッ
ト44は正常に点灯することになる。
【0019】このような構成においては、LED照明装
置25を照明器具に装着して電源を投入すると、インバ
ータ回路24が発振動作を開始し、このインバータ回路
24からの高周波電力がLED照明装置25の全波整流
回路41を介し、さらに、第3のインダクタ素子42を
介して平滑コンデンサ43に供給される。ここで、第3
のインダクタ素子42として、インバータ回路24から
の高周波電力の周波数からこの周波数の2倍の周波数の
範囲、例えば、高周波電力の周波数の2倍の周波数に対
して充分なインピーダンスを有する値に設定すれば、全
波整流回路41から第3のインダクタ素子42を介して
平滑コンデンサ43に流入する電流の周波数はインバー
タ回路24からの高周波電力の周波数の2倍の周波数と
なっているので、平滑コンデンサ43に流入する電流に
対して第3のインダクタ素子42のインピーダンスが充
分に作用し、平滑コンデンサ43に流入するリップル電
流を抑制する。
置25を照明器具に装着して電源を投入すると、インバ
ータ回路24が発振動作を開始し、このインバータ回路
24からの高周波電力がLED照明装置25の全波整流
回路41を介し、さらに、第3のインダクタ素子42を
介して平滑コンデンサ43に供給される。ここで、第3
のインダクタ素子42として、インバータ回路24から
の高周波電力の周波数からこの周波数の2倍の周波数の
範囲、例えば、高周波電力の周波数の2倍の周波数に対
して充分なインピーダンスを有する値に設定すれば、全
波整流回路41から第3のインダクタ素子42を介して
平滑コンデンサ43に流入する電流の周波数はインバー
タ回路24からの高周波電力の周波数の2倍の周波数と
なっているので、平滑コンデンサ43に流入する電流に
対して第3のインダクタ素子42のインピーダンスが充
分に作用し、平滑コンデンサ43に流入するリップル電
流を抑制する。
【0020】すなわち、平滑コンデンサ43は、通常、
電解コンデンサを使用しており、第3のインダクタ素子
42が無ければ平滑コンデンサ43に流入するリップル
電流が多くなってコンデンサの短命化を招くが、第3の
インダクタ素子42の作用により平滑コンデンサ43へ
のリップル電流の流入を抑制するので、平滑コンデンサ
43の寿命を延命化できる。従って、LED照明装置2
5の寿命を延命化できる。また、同時にLEDユニット
44の各LED11に流入する電流のリップルも抑える
ことができ、各LED11の発光品質を向上できる。
電解コンデンサを使用しており、第3のインダクタ素子
42が無ければ平滑コンデンサ43に流入するリップル
電流が多くなってコンデンサの短命化を招くが、第3の
インダクタ素子42の作用により平滑コンデンサ43へ
のリップル電流の流入を抑制するので、平滑コンデンサ
43の寿命を延命化できる。従って、LED照明装置2
5の寿命を延命化できる。また、同時にLEDユニット
44の各LED11に流入する電流のリップルも抑える
ことができ、各LED11の発光品質を向上できる。
【0021】平滑コンデンサ43は印加される電圧を平
滑化してLEDユニット44に印加する。そして、平滑
コンデンサ43の容量は、LEDユニット44のn×m
個のLED11に対して、印加電圧nVが、Vmin.≦n
V≦Vmax.を満足し、流入する電流mIが、Imin.≦m
I≦Imax.を満足するように設定しているので、LED
ユニット44の各LED11は正常点灯領域で動作し、
確実に連続点灯するようになる。しかも、平滑コンデン
サ43の容量をこのように設定することで、容量を極力
小さくでき、点灯回路を小形化、軽量化できる。
滑化してLEDユニット44に印加する。そして、平滑
コンデンサ43の容量は、LEDユニット44のn×m
個のLED11に対して、印加電圧nVが、Vmin.≦n
V≦Vmax.を満足し、流入する電流mIが、Imin.≦m
I≦Imax.を満足するように設定しているので、LED
ユニット44の各LED11は正常点灯領域で動作し、
確実に連続点灯するようになる。しかも、平滑コンデン
サ43の容量をこのように設定することで、容量を極力
小さくでき、点灯回路を小形化、軽量化できる。
【0022】(第2の実施の形態)なお、前述した第1
の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し異なる
部分について述べる。図6はLED照明装置の構成を示
し、(a) は一部切欠した側面図、(b) は(a)のC−C断
面図である。前述した第1の実施の形態では複数のLE
D11を基板12の一面側に配置して片面のみに発光指
向性を持たせたものであったが、この実施の形態では、
さらに、複数のLED111を基板121の一面側にこ
の基板121の面に対して略垂直方向に発光指向性を示
すようにして縦横に整列して配置し、前記基板12の他
面側と前記基板121の他面側との間に前記LEDの点
灯回路13を配置している。そして、各LED11によ
り一方の面への発光指向性を持たせ、各LED111に
より他方の面への発光指向性を持たせている。なお、L
ED照明装置の回路構成は図4と同様である。このよう
な構成においても前述した第1の実施の形態と同様の作
用効果を奏するものである。
の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し異なる
部分について述べる。図6はLED照明装置の構成を示
し、(a) は一部切欠した側面図、(b) は(a)のC−C断
面図である。前述した第1の実施の形態では複数のLE
D11を基板12の一面側に配置して片面のみに発光指
向性を持たせたものであったが、この実施の形態では、
さらに、複数のLED111を基板121の一面側にこ
の基板121の面に対して略垂直方向に発光指向性を示
すようにして縦横に整列して配置し、前記基板12の他
面側と前記基板121の他面側との間に前記LEDの点
灯回路13を配置している。そして、各LED11によ
り一方の面への発光指向性を持たせ、各LED111に
より他方の面への発光指向性を持たせている。なお、L
ED照明装置の回路構成は図4と同様である。このよう
な構成においても前述した第1の実施の形態と同様の作
用効果を奏するものである。
【0023】(第3の実施の形態)なお、前述した第1
の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し異なる
部分について述べる。図7はLED照明装置の構成を示
し、(a) は一部切欠した平面図、(b) は一部切欠した側
面図である。前述した各実施の形態では点灯回路を基板
の他面側に配置したが、ここでは各LED11を配置し
た基板122と点灯回路131とを分離して配置してい
る。すなわち、点灯回路131をアクリル管14内の口
金15側に配置し、基板122をアクリル管14内の先
端側に配置している。なお、LED照明装置の回路構成
は図4と同様である。このような構成においても前述し
た第1の実施の形態と同様の作用効果を奏するものであ
る。なお、口金15の形状を大きくして点灯回路131
を口金15内に収納し、アクリル管14内に基板122
のみを配置するようにしてもよい。
の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し異なる
部分について述べる。図7はLED照明装置の構成を示
し、(a) は一部切欠した平面図、(b) は一部切欠した側
面図である。前述した各実施の形態では点灯回路を基板
の他面側に配置したが、ここでは各LED11を配置し
た基板122と点灯回路131とを分離して配置してい
る。すなわち、点灯回路131をアクリル管14内の口
金15側に配置し、基板122をアクリル管14内の先
端側に配置している。なお、LED照明装置の回路構成
は図4と同様である。このような構成においても前述し
た第1の実施の形態と同様の作用効果を奏するものであ
る。なお、口金15の形状を大きくして点灯回路131
を口金15内に収納し、アクリル管14内に基板122
のみを配置するようにしてもよい。
【0024】(第4の実施の形態)なお、前述した第1
の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し異なる
部分について述べる。前述した各実施の形態では図4に
示すように、全波整流回路41の出力端子に第3のイン
ダクタ素子42を介して平滑コンデンサ43並びにLE
Dユニット44を接続したが、この実施の形態では図8
に示すように、全波整流回路41の出力端子に第3のイ
ンダクタ素子42を介して平滑コンデンサ43を接続す
るとともに前記全波整流回路41の出力端子にLEDユ
ニット44を直接接続している。すなわち、第3のイン
ダクタ素子42を平滑コンデンサ43の充放電路のみに
直列に挿入している。
の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し異なる
部分について述べる。前述した各実施の形態では図4に
示すように、全波整流回路41の出力端子に第3のイン
ダクタ素子42を介して平滑コンデンサ43並びにLE
Dユニット44を接続したが、この実施の形態では図8
に示すように、全波整流回路41の出力端子に第3のイ
ンダクタ素子42を介して平滑コンデンサ43を接続す
るとともに前記全波整流回路41の出力端子にLEDユ
ニット44を直接接続している。すなわち、第3のイン
ダクタ素子42を平滑コンデンサ43の充放電路のみに
直列に挿入している。
【0025】この実施の形態では、LEDユニット44
の各LED11に流入する電流のリップルを抑えるとい
う点では前述した実施の形態に比べて劣るが、その他に
ついては第1の実施の形態と同様の作用効果を奏するも
のである。
の各LED11に流入する電流のリップルを抑えるとい
う点では前述した実施の形態に比べて劣るが、その他に
ついては第1の実施の形態と同様の作用効果を奏するも
のである。
【0026】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、インバー
タ形安定器を備えた照明器具に使用するLED照明装置
において、平滑回路に使用するコンデンサの容量を極力
小さくでき、また、このコンデンサに流入するリップル
電流を抑制してコンデンサの長寿命化を図ることがで
き、しかも、LEDを確実に連続点灯させることができ
る。
タ形安定器を備えた照明器具に使用するLED照明装置
において、平滑回路に使用するコンデンサの容量を極力
小さくでき、また、このコンデンサに流入するリップル
電流を抑制してコンデンサの長寿命化を図ることがで
き、しかも、LEDを確実に連続点灯させることができ
る。
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるLED照明
装置の構成を示す図。
装置の構成を示す図。
【図2】同実施の形態における全体の回路構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図3】同実施の形態におけるインバータ回路の回路構
成を示す図。
成を示す図。
【図4】同実施の形態におけるLED照明装置の回路構
成を示す図。
成を示す図。
【図5】同実施の形態におけるLEDユニットの電流−
電圧特性の一例を示す図。
電圧特性の一例を示す図。
【図6】本発明の第2の実施の形態におけるLED照明
装置の構成を示す図。
装置の構成を示す図。
【図7】本発明の第3の実施の形態におけるLED照明
装置の構成を示す図。
装置の構成を示す図。
【図8】本発明の第4の実施の形態におけるLED照明
装置の回路構成を示す図。
装置の回路構成を示す図。
【図9】従来例を示す図。
【図10】LEDの電圧−電流特性を示す図。
【図11】従来の課題を説明するための電圧波形図。
【図12】従来の課題を説明するための電圧波形図。
【図13】従来の課題を説明するための電圧波形図。
【図14】インバータ形安定器の出力波形例を示す図。
【図15】インバータ形安定器出力を平滑コンデンサで
平滑した場合の出力波形例を示す図。
平滑した場合の出力波形例を示す図。
11…LED(発光ダイオード) 13…点灯回路 14…アクリル管 15…口金 24…インバータ回路 25…LED照明装置 41…ダイオードブリッジ全波整流回路 42…第3のインダクタ素子 43…平滑コンデンサ 44…LEDユニット
Claims (1)
- 【請求項1】 照明用インバータ安定器からの高周波電
力を整流する整流回路と、この整流回路の出力端子にイ
ンダクタ素子を介して接続した平滑回路と、この平滑回
路に接続した発光ダイオード群とからなり、 前記発光ダイオード群は、n個の発光ダイオードを直列
に接続した発光ダイオードアレイをm個並列に接続した
発光ダイオードアレイ群からなり、 前記平滑回路は、平滑コンデンサを備え、この平滑コン
デンサは、前記発光ダイオードアレイ群の各発光ダイオ
ードが点灯し始めるときに流れる順方向電流をImin.ア
ンペア、そのときの各発光ダイオードの電圧降下をVmi
n.ボルト、また、各発光ダイオードの最大定格順方向電
流をImax.アンペア、そのときの各発光ダイオードの電
圧降下をVmax.ボルトとしたとき、前記各発光ダイオー
ドの点灯時に前記平滑回路出力電圧が常にnVmin.より
も高く、かつ、nVmax.よりも低い電圧値を維持する容
量に設定し、 前記インダクタ素子は、前記照明用インバータ安定器か
らの高周波の周波数からこの周波数の2倍の周波数の範
囲において充分なインピーダンスを有する値に設定した
ことを特徴とするLED照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29877797A JPH11135274A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Led照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29877797A JPH11135274A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Led照明装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11135274A true JPH11135274A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17864089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29877797A Pending JPH11135274A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Led照明装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11135274A (ja) |
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