特許 6098209 ＬＥＤ点灯装置、ＬＥＤ電球及びＬＥＤモジュール基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6098209

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】ＬＥＤ点灯装置、ＬＥＤ電球及びＬＥＤモジュール基板

(51)【国際特許分類】

   H05B 37/02 20060101AFI20170313BHJP

【ＦＩ】

   H05B37/02 K

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-26168(P2013-26168)

(22)【出願日】2013年2月14日

(65)【公開番号】特開2014-154525(P2014-154525A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2015年12月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000192

【氏名又は名称】岩崎電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100160967

【弁理士】

【氏名又は名称】▲濱▼口 岳久

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100128657

【弁理士】

【氏名又は名称】三山 勝巳

(74)【代理人】

【識別番号】100170601

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 孝

(72)【発明者】

【氏名】西沢 義男

(72)【発明者】

【氏名】田島 信義

(72)【発明者】

【氏名】山口 良明

【審査官】 田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１３３９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１３３９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２０９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０３０２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ３７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＥＤ点灯装置であって、
電流ヒューズを有し、該電流ヒューズを介して入力される入力電流を直流電流に変換して出力する点灯回路基板と、
前記点灯回路基板の出力電流が入力ラインを介して投入されるＬＥＤアレイが実装されたＬＥＤモジュール基板と、
前記ＬＥＤモジュール基板の温度を検出する温度検出素子及び該温度検出素子による検出温度が所定値を超えた場合に前記ＬＥＤアレイの前記入力ライン間を短絡するスイッチ素子を有し、前記ＬＥＤモジュール基板に実装された保護回路と
を備えたＬＥＤ点灯装置。

【請求項2】

請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置において、前記ＬＥＤモジュール基板が表面及び裏面を有し、前記ＬＥＤアレイが前記表面側に実装され、前記温度検出素子及び前記スイッチ素子が前記裏面側に実装されたＬＥＤ点灯装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のＬＥＤ点灯装置と、
前記ＬＥＤ点灯装置の入力端に接続された口金と、
前記ＬＥＤ点灯装置を収容して前記口金が取り付けられた筐体と
を備えたＬＥＤ電球。

【請求項4】

請求項３に記載のＬＥＤ電球において、前記筐体が樹脂からなり、前記ＬＥＤモジュール基板が前記筐体に接触して取り付けられたＬＥＤ電球。

【請求項5】

ＬＥＤモジュール基板であって、
直流電流が入力ラインを介して入力されるＬＥＤアレイと、
温度検出素子及び該温度検出素子による検出温度が所定値を超えた場合に前記ＬＥＤアレイの前記入力ライン間を短絡するスイッチ素子を有する保護回路と、
前記ＬＥＤアレイ及び前記保護回路が実装された基板と
を備えたＬＥＤモジュール基板。

【請求項6】

請求項５に記載のＬＥＤモジュール基板において、前記基板が表面及び裏面を有し、前記ＬＥＤアレイが前記表面に実装され、前記温度検出素子及び前記スイッチ素子が前記裏面に実装されたＬＥＤモジュール基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はＬＥＤ点灯装置、ＬＥＤ電球、及びＬＥＤモジュール基板に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＬＥＤの高輝度化が進み、白熱電球及び電球形蛍光灯に代わり、ＬＥＤ電球が普及しつつある。ＬＥＤ電球においては、点灯回路の故障時に過大な入力電流が継続することを防止する構成が必要となる。例えば、特許文献１は、定電流駆動回路を有するＬＥＤ照明器具において、入力ラインに自己回復性温度ヒューズが挿入された構成を開示する。同文献では、定電流駆動回路に異常が発生し、その周囲の温度が自己回復性温度ヒューズの動作値を上回ると、自己回復性温度ヒューズが動作して駆動回路が遮断される。

【0003】

また、特許文献２は、点灯回路基板及びＬＥＤモジュール基板を有する電球形ＬＥＤランプにおいて、温度ヒューズが点灯回路基板上でＬＥＤモジュール基板側に偏位して配置される構成を開示する。この構成において、ＬＥＤモジュール基板上のＬＥＤ又は点灯回路上のトランジスタの温度が所定温度以上になると温度ヒューズが溶断して点灯回路が開放される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１１４０６０号公報

【特許文献2】特開２０１０−１０３０２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ＬＥＤ点灯回路における故障モードには、点灯回路からＬＥＤへの出力における過電流を継続させてしまうものがある。例えば、定電流回路の定電流制御機能が故障した場合に、最大出力電流がＬＥＤに供給され続ける場合がある。このような故障モードにおいては、詳細を後述するように、ＬＥＤモジュール基板における昇温が他の部品の昇温よりも顕著なものとなる。ここで、ＬＥＤ電球におけるＬＥＤの放熱構造として、ＬＥＤモジュール基板がＬＥＤ電球の筐体に接触配置され、ＬＥＤから筐体への熱伝導により放熱が行われる構成が一般的に採用される。そして、筐体は通常、ＬＥＤ電球の軽量化のために金属ではなく樹脂で構成される。従って、ＬＥＤモジュール基板の過熱が適切に防止されない場合、ＬＥＤモジュール基板に接する樹脂製の筐体が軟化又は変形してしまい、その故障したＬＥＤ電球の取り外しが難しくなる等の問題が発生する。

【0006】

しかし、特許文献１又は特許文献２のように、温度ヒューズを用いる構成には以下のような問題がある。第１に実装上の問題がある。点灯回路基板に温度ヒューズが配置される場合、温度ヒューズは、最も速く温度上昇するＬＥＤモジュール基板の温度を適切に検知することができない。また、温度ヒューズを点灯回路の入力ラインに直列接続しつつも、温度ヒューズ本体をＬＥＤモジュール基板に接触配置させるには、ＬＥＤ電球内部の狭いスペースに配線を引き回す必要があり、このような実装は現実的なものではない。また、入力ラインの一部が点灯回路上のスイッチング回路等の近辺に引き回されることになり、雑音端子電圧が増加する可能性があり、好ましくない。第２にコスト上の問題がある。温度ヒューズは一般に交流定格電圧に対して直流定格電圧が小さい。例えば、一般的な温度ヒューズ（例えば、内橋エステック株式会社製のラジアルタイプの温度ヒューズ）においては、交流定格電圧がＡＣ２５０Ｖであるのに対して直流定格電圧はＤＣ５０Ｖである。従って、比較的高出力のＬＥＤ電球においてはＬＥＤアレイの電圧は５０Ｖを超えることを考慮すると、温度ヒューズをＬＥＤアレイに直列接続してＬＥＤモジュール基板に直接実装するには、非常に高い定格電圧の温度ヒューズを用いる必要があり、高コスト化が問題となる。

【0007】

そこで、本発明は、簡素な構成でＬＥＤモジュール基板の過熱を確実に防止することを可能とするＬＥＤ点灯装置及びＬＥＤ電球を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のＬＥＤ点灯装置は、電流ヒューズを有し、電流ヒューズを介して入力される入力電流を直流電流に変換して出力する点灯回路基板と、点灯回路基板の出力電流が投入されるＬＥＤアレイが実装されたＬＥＤモジュール基板と、ＬＥＤモジュール基板の温度を検出する温度検出素子及び温度検出素子による検出温度が所定値を超えた場合にＬＥＤアレイを短絡するスイッチ素子を有する保護回路とを備える。

【0009】

ここで、温度検出素子又は温度検出素子及びスイッチ素子がＬＥＤモジュール基板に実装されることが好ましい。また、ＬＥＤモジュール基板が表面及び裏面を有し、ＬＥＤアレイが表面側に実装され、温度検出素子又は温度検出素子及びスイッチ素子が裏面側に実装されることが好ましい。

【0010】

本発明のＬＥＤ電球は、上記のＬＥＤ点灯装置と、ＬＥＤ点灯装置の入力端に接続された口金と、ＬＥＤ点灯装置を収容して口金が取り付けられた筐体とを備える。ここで、筐体は樹脂からなり、ＬＥＤモジュール基板は筐体に接触して取り付けられる。

【0011】

本発明のＬＥＤモジュール基板は、直流電流が入力されるＬＥＤアレイと、温度検出素子及び温度検出素子による検出温度が所定値を超えた場合にＬＥＤアレイを短絡するスイッチ素子を有する保護回路と、ＬＥＤアレイ及び保護回路が実装された基板とを備える。

【0012】

ここで、基板が表面及び裏面を有し、ＬＥＤアレイが表面に実装され、温度検出素子及びスイッチ素子が裏面に実装されることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態によるＬＥＤ点灯装置の回路図である。

【図2】本発明の実施形態によるＬＥＤ電球の内部構成を示す図である。

【図3】本発明の実施形態によるＬＥＤ電球の外観図である。

【図4】比較例の動作を説明する図である。

【図5】本発明の実施形態の動作を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１に本発明の実施形態によるＬＥＤ点灯装置１００の回路図を示す。ＬＥＤ点灯装置１００は点灯回路基板２００及びＬＥＤモジュール基板３００を備え、点灯回路基板２００には商用電源等の交流電圧が入力され、点灯回路基板２００の出力電流が出力配線４００を介してＬＥＤモジュール基板３００に投入される。

【0015】

点灯回路基板２００は、入力ラインに直列接続されたヒューズ２０１及び入力ライン間に接続されたフィルタコンデンサ２０２を含む交流入力回路を備える。ヒューズ２０１は動作点を超える電流が所定期間継続して通電されると溶断して開放状態となる電流ヒューズであり、一般にＬＥＤ電球に用いられる汎用の電流ヒューズであればよい。交流入力回路には、必要に応じて、コモンモードコイル又はノーマルモードコイル等のノイズフィルタ素子が接続されるようにしてもよい。交流入力回路の後段には、入力電圧を全波整流するダイオードブリッジ２０３及びダイオードブリッジの出力端間に接続されたコンデンサ２０４を含む整流回路が接続される。

【0016】

点灯回路基板２００は、整流回路の後段に、トランス２０５、スイッチング素子２０６、ダイオード２０７、平滑コンデンサ２０８、電流検出抵抗２１０、オペアンプ２１１、基準電圧源２１２、フォトカプラ２１３及びＰＷＭ制御回路２１４を含むコンバータ回路を備える。本実施形態では、コンバータ回路は絶縁型フライバックコンバータであり、力率改善機能を持つ所謂ワンコンバータ方式のフライバック回路が採用される。コンバータ回路は、入力電流を直流電流に変換してＬＥＤモジュール基板３００に出力する。以降において、説明の便宜上、トランス２０５、スイッチング素子２０６、ダイオード２０７及び平滑コンデンサ２０８を含む部分を主回路といい、電流検出抵抗２１０、オペアンプ２１１、基準電圧源２１２、フォトカプラ２１３及びＰＷＭ制御回路２１４を含む部分を制御部というものとする。

【0017】

主回路において、スイッチング素子２０６のオン期間にトランス２０５の一次巻線によってエネルギーが蓄積され、スイッチング素子２０６のオフ期間にそのエネルギーが二次巻線側からダイオード２０８を介して平滑コンデンサ２０９に充電される。降圧比は一次巻線に対する二次巻線の巻数比によって決まり、出力電流はスイッチング素子２０６のオンデューティ（オン期間幅）によって決まる。

【0018】

制御部において、コンバータ回路の出力ラインに挿入された電流検出抵抗２１０にはＬＥＤ電流に比例した電圧が発生し、この電圧がオペアンプ２１１の負入力端子（−）に入力される。設定ＬＥＤ電流に対応する基準電圧が基準電圧源２１２からオペアンプ２１１の正入力端子（＋）に入力される。オペアンプ２１１には負入力端子と出力端子間に帰還抵抗又はコンデンサ（不図示）が接続され、負入力端子電圧と正入力端子電圧の誤差が出力端子において出力される。オペアンプ２１１の出力端子はフォトカプラ２１３のフォトダイオード側に入力される。フォトカプラ２１３では、入力フォトダイオードに流れる電流に応じて出力フォトトランジスタの出力状態が決定される。ＰＷＭ制御回路２１４はフォトカプラ２１３の出力状態に基づくオン幅でスイッチング素子２０６をＰＷＭ制御する。即ち、制御部によって、電流検出抵抗２１０で検出される検出ＬＥＤ電流と基準電圧源２１２で決まる設定ＬＥＤ電流値が等しくなるように主回路の出力電流がフィードバック制御される。

【0019】

ＬＥＤモジュール基板３００は、点灯回路基板２００の出力電流が投入されるＬＥＤアレイ３１０、及びＬＥＤアレイ３１０に並列接続された保護回路３２０を備える。ＬＥＤアレイ３１０は直列接続された複数のＬＥＤ素子３０１からなる。保護回路３２０はサーミスタ３２１（温度検出素子）、トランジスタ３２２（スイッチ素子）及び抵抗３２３を含む。本実施形態では、サーミスタ３２１は正特性サーミスタ（正の抵抗温度特性を持った感温抵抗素子）であり、トランジスタ３２２はＦＥＴからなる。サーミスタ３２１及びトランジスタ３２２のソース端子がＬＥＤモジュール基板３００の入力ラインの低電位側に、抵抗３２３及びトランジスタ３２２のドレイン端子が高電位側に接続される。ＬＥＤアレイ３１０へ印加電圧がサーミスタ３２１及び抵抗３２３によって分圧され、サーミスタ３２１に発生する電圧がトランジスタ３２２のゲート端子に入力される。サーミスタ３２１はＬＥＤモジュール基板３００に接触して配置さる。

【0020】

ＬＥＤモジュール基板３００の温度が上昇するとサーミスタ３２１の抵抗値が増加し、トランジスタ３２２のゲート電圧が増加する。ゲート電圧が閾値を超えると、トランジスタ３２２が導通してＬＥＤアレイ３１０の両端が短絡される。なお、トランジスタ３２２が導通するときのサーミスタ３２１の温度を検出温度というものとする。検出温度は、設定ＬＥＤ電圧、サーミスタ３２１の温度−抵抗特性、抵抗３２３の抵抗値、及びトランジスタ３２２のゲート電圧の閾値によって決まる。上述したように、検出温度が所定値以下の場合にはトランジスタ３２２の非導通状態が維持され、検出温度が所定値を超えるとトランジスタ３２２が導通する。

【0021】

ここで、ＬＥＤ点灯装置１００の電気特性の一例を説明する。入力電圧は１００Ｖ及び２００Ｖを想定するが、電源電圧変動を考慮して９０Ｖ〜２２０Ｖの電源電圧範囲に対応するように設計される。但し、電源電圧９０Ｖに対して、さらに回路設計上のマージン等を考慮して、入力電圧が８０Ｖの場合に点灯回路基板２００のコンバータ回路が最大デューティで動作するように設計されるものとする。ＬＥＤアレイ３１０の設定電圧が１２５Ｖ、設定電流が４００ｍＡであるものとし、従って、ＬＥＤアレイ３１０の設定電力は５０Ｗとなる。

【0022】

表１に、電源電圧変動に対するＬＥＤ電圧（出力電圧）、ＬＥＤ電流（出力電流）及びＬＥＤ電力（出力電力）を示す。点灯回路基板２００のコンバータ回路におけるフィードバック動作により、入力電圧８０Ｖ〜２２０Ｖの範囲で、ＬＥＤ電流及びＬＥＤ電力はそれぞれ設定値である４００ｍＡ及び５０Ｗに一定に制御される。

【表1】

【0023】

図２は本実施形態におけるＬＥＤ点灯装置１００を内蔵したＬＥＤ電球１の内部構成図であり、図３はＬＥＤ電球１の外観図である。図２及び図３を参照すると、ＬＥＤ電球１は、上述したＬＥＤ点灯装置１００（点灯回路基板２００、ＬＥＤモジュール基板３００及び出力配線４００）、口金２、筐体３及びカバー４を備える。口金２はＥ１７、Ｅ２６又はＥ３９口金であり、ベース部及び側部がそれぞれ点灯回路基板２００の入力端子Ｔ１及びＴ２に入力配線Ｗを介して接続される。筐体３（図２における斜線部）は樹脂製であり、その内部にテーパー状の円筒形空洞部が形成されている。筐体３の一端側（給電側）の開口部は口金２に収斂及び固定され、他端側（光照射側）の開口部にはカバー４が取り付けられる。筐体３の円筒形空洞部には、その光軸方向の断面形状に対応する形状の点灯回路基板２００が取り付けられる。筐体３の光照射側の開口部にはＬＥＤモジュール基板３００が光軸方向に垂直に配置される。カバー４は透明又は半透明のガラスからなり、必要に応じて取り付けられる。なお、点灯回路基板２００において、スイッチング素子２０６及びダイオード２０７には放熱フィン２１５が取り付けられる。

【0024】

ＬＥＤモジュール基板３００において、ＬＥＤアレイ３１０及び保護回路３２０の各部品は基板３５０上に実装される。基板３５０は、光出射側の表面３５０ａ及び表面３５０ａに対向する側の裏面３５０ｂを有する。表面３５０ａにはＬＥＤアレイ３１０（ＬＥＤ素子３０１）が実装される。裏面３５０ｂの外縁部は筐体３の固定面３ａに接触配置され、ＬＥＤモジュール基板３００の熱が固定面３ａを介して筐体３に伝導され、ＬＥＤアレイ３１０の放熱が行われる。

【0025】

ここで、保護回路３２０は裏面３５０ｂ側に実装されることが好ましい。これにより、保護回路３２０の構成部品がＬＥＤ電球１の光学特性に影響を与えることはない。また、ＬＥＤアレイ３１０が実装される表面３５０ａよりも、出力配線４００の接続端子が実装される裏面３５０ｂの方が実装スペースの確保が容易であり、保護回路３２０を所望の位置に配置することができる。

【0026】

本実施形態に保護回路３２０を接続しない場合のＬＥＤ点灯装置（比較例）の動作を説明する。表２に、ＰＷＭ制御回路２１４に最大デューティでスイッチング素子２０６を駆動させた場合の比較例の電気特性を示す。これは、制御回路（２１０〜２１４）の部品のいずれかが故障してＰＷＭ制御回路２１４が最大デューティでスイッチング素子２０６を駆動させ続ける状態を想定したものである。表２から分かるように、入力電圧２００Ｖにおいて、ＬＥＤアレイ３１０には定格電力５０Ｗの２倍を超える１１９．７Ｗの電力が投入されることになる。

【表2】

【0027】

図４に、表２の入力電圧２００Ｖの場合のトランス２０５、放熱フィン２１５及びＬＥＤモジュール基板３００の温度の変化を示す。なお、図２に、トランス２０５、放熱フィン２１５及びＬＥＤモジュール基板３００の測定点をそれぞれ２０５ｐ、２１５ｐ及び３００ｐとして示す。なお、ＬＥＤモジュール基板３００の表面３５０ａは裏面３５０ｂの温度はほぼ等しいものとする。図４においては、ｔ０以前においては表１に示すような正常な出力状態が維持され、トランス２０５、放熱フィン２１５、及びＬＥＤモジュール基板３００の温度は、それぞれ９５℃、９０℃及び１００℃であったものとする。そして、ｔ０の時点で表２に示すような異常な出力状態が発生したものとする。

【0028】

図４から分かるように、ＬＥＤモジュール基板３００の温度が、トランス２０５及び放熱フィン２１５の温度に比べて急激に上昇する。トランス２０５の温度が１１５℃（温度上昇が２０ｄｅｇ）となる時点ｔ１において、ＬＥＤモジュール基板３００の温度は１７３℃まで上昇する。ここで、過剰な保護動作（正常な状態にもかかわらず異常な状態として保護してしまう動作）を防止するために、検出する温度上昇幅を正常動作時に対して２０ｄｅｇ以上とすることが望ましい。比較例によると、トランス２０５又は放熱フィン２１５における２０ｄｅｇの温度上昇を検知する間に、ＬＥＤモジュール基板３００が過熱状態となってしまうことになる。

【0029】

このため、点灯回路基板２００のトランス２０５等の温度を検出する構成では、トランス２０５の所定量の温度上昇を検出する間に、ＬＥＤモジュール基板３００の温度が筐体３の樹脂の軟化温度（例えば、１６０℃）を超えてしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、点灯回路基板２００上の部品の温度を検出するのではなく、ＬＥＤモジュール基板３００の温度が直接検出され、検出温度が筐体３の樹脂の軟化温度に到達する前にＬＥＤ点灯装置１００（点灯回路基板２００）の動作が停止される。

【0030】

具体的には、本実施形態のＬＥＤ点灯装置１００では、検出温度を１４０℃とする。図５に、本実施形態における表２の入力電圧２００Ｖの場合のトランス２０５、放熱フィン２１５、及びＬＥＤモジュール基板３００の温度の変化を示す。図４の場合と同様に、ｔ０以前においては表１に示すような正常な出力状態が維持され、トランス２０５、放熱フィン２１５、及びＬＥＤモジュール基板３００の温度は、それぞれ９５℃、９０℃及び１００℃であったものとする。そして、ｔ０の時点で表２に示すような異常な出力状態が発生したものとする。図５に示すように、ＬＥＤモジュール基板３００の温度が１４０℃となったｔ２の時点で、トランジスタ３２２が導通し、それにより、その直後にヒューズ２０１が溶断して入力電流が遮断される。従って、ｔ２以降において、各部の温度が低下していく。

【0031】

上述したように、保護回路３２０のサーミスタ３２１はＬＥＤモジュール基板３００に接触配置される。これにより、ＬＥＤモジュール基板３００が過熱状態となると、サーミスタ３２１の抵抗値が増加し、トランジスタ３２２が導通状態となる。トランジスタ３２２が導通状態となると、ＬＥＤアレイ３１０の両端、即ち、点灯回路基板２００の出力電流が短絡される。この出力電流の短絡による過電流状態が所定期間継続することによりヒューズ２０１が溶断し、点灯回路基板２００への入力が遮断される。なお、上記の所定期間について、一般的な電流ヒューズの特性から、トランジスタ３２２が点灯回路基板２００の出力を短絡してから短時間（例えば１秒以下）でヒューズ２０１が溶断する。

【0032】

なお、点灯回路基板２００が正常な状態にあり、かつ雰囲気温度が高い場合にも、サーミスタ３２１の抵抗値増加に伴いトランジスタ３２２が導通し得る。しかし、点灯回路基板２００のコンバータ回路のフィードバック制御が適正に動作しているので、トランジスタ３２２には正常点灯時のＬＥＤ電流（上記例では４００ｍＡ）と同じ値の電流が流れるだけである。従って、サーミスタ３２１の温度が下がるまで、ＬＥＤアレイ３１０には一時的に電流が流れなくなるものの、点灯回路基板２００のヒューズ２０１が溶断することはない。即ち、雰囲気温度の上昇に起因する検出温度の上昇のみによってＬＥＤ電球１が使用不能となることはない。

【0033】

以上のように、本実施形態の構成によると、以下のような種々の有利な効果を得ることができる。

【0034】

（１）筐体３の軟化防止
本実施形態によると、ＬＥＤモジュール基板３００の温度を直接検出し、検出温度が所定値を超えると点灯回路基板２００の入力電流を遮断してＬＥＤ点灯装置１００の動作を停止させることができる。従って、ＬＥＤモジュール基板３００と接触して取り付けられる筐体３の軟化又は変形を確実に防止することができる。

【0035】

（２）ＬＥＤ点灯装置１００の簡素化
本実施形態によると、保護回路３２０として追加される部品がサーミスタ３２１、トランジスタ３２２及び抵抗３２３だけである。そして、ヒューズとして、ＬＥＤ点灯装置の入力部に一般的に実装されている電流ヒューズが利用されるので、点灯回路基板２００における電流遮断用に温度ヒューズ等の別途のヒューズを設ける必要がない。従って、簡素かつ低コストな構成で本発明を実施できる。

【0036】

（３）ＬＥＤ電球１の短寿命化抑制
本実施形態によると、ＬＥＤモジュール基板３００が検出温度を超えるほどの高温下にあるときに、点灯回路基板２００からの出力電流がＬＥＤアレイ３１０ではなく、トランジスタ３２２に流れる。この動作においてヒューズ２０１が溶断することはなく、ＬＥＤモジュール基板３００の温度が下がれば再度点灯が可能となる。従って、高温下でＬＥＤアレイ３１０が発光することはなく、かつ一度の高温状態検出によってＬＥＤ電球１が使用不能となることもなく、ＬＥＤ素子３０１及びＬＥＤ電球１の短寿命化を防止することができる。

【0037】

（４）ＬＥＤ電球１の光学特性の確保
本実施形態の構成によると、保護回路３２０がＬＥＤモジュール基板３００の裏面３５０ｂ側に配置されるので、ＬＥＤアレイ３１０が配置される表面３５０ａ側における光学特性が阻害されることはない。従って、一般的なＬＥＤ電球と同様に所望の光学特性を得ることができる。

【0038】

（５）ＬＥＤ電球１の組み立て容易性
本実施形態によると、保護回路３２０がＬＥＤモジュール基板３００に実装されるので、点灯回路基板２００とＬＥＤモジュール基板３００の間に追加の配線が必要とならず、ＬＥＤ電球１の組み立てが容易となり、その製造において有利である。

【0039】

（６）保護構成の導入容易性
本実施形態の構成によると、保護回路３２０がＬＥＤモジュール基板３００に実装されるので、本実施形態は一般的な回路構成の点灯回路基板２００に対して交換可能に適用できる。従って、既存のＬＥＤ電球において、ＬＥＤモジュール基板を上記実施形態のＬＥＤモジュール基板３００に交換するだけで本発明を実施できる。このように、本発明は導入容易であり、汎用性が高い。

【0040】

上記に本発明の好適な実施形態を示したが、本発明は以下のように種々の変形が可能である。

【0041】

・保護回路実装の変形例
上記実施形態では、保護回路３２０の構成部品の全てをＬＥＤモジュール基板３００に実装する構成を示したが、サーミスタ３２１及び抵抗３２３をＬＥＤモジュール基板３００に実装し、トランジスタ３２２を点灯回路基板２００に実装することも可能である。この場合、サーミスタ３２１と抵抗３２３の接点からトランジスタ３２２のゲート端子までのゲート配線を点灯回路基板２００とＬＥＤモジュール基板３００の間に設ける必要があるが、出力配線４００と同程度のわずかな追加配線しか必要とならない。なお、本変形例によると、上記の効果（１）乃至（５）が得られる。

【0042】

また、保護回路３２０を点灯回路基板２００上の出力ライン間に実装し、サーミスタ３２１がＬＥＤモジュール基板３００の裏面３５０ｂに当接される構成としてもよい。但し、サーミスタ３２１がアキシャル実装された状態で裏面３５０ｂに接触可能な程度に点灯回路基板２００とＬＥＤモジュール基板３００との離隔距離が小さいことが条件となる。なお、本変形例によると、上記の効果（１）乃至（５）が得られる。

【0043】

・温度検出素子の変形例
上記実施形態では、保護回路３２０の温度検出素子として正特性サーミスタを用いたが、負特性サーミスタを用いてもよい。この場合、トランジスタ３２２のゲート・ドレイン間に負特性サーミスタを、ゲート・ソース間に分圧用抵抗（抵抗３２３に対応）を接続すればよい。

【0044】

・スイッチ素子の変形例
上記実施形態では、保護回路３２０のスイッチ素子としてＦＥＴからなるトランジスタを用いたが、入力電圧又は入力電流に応じて導通状態を変化させることができる素子であれば、リレースイッチ等の他の種類のスイッチ素子であってもよい。

【0045】

・コンバータ回路の変形例
上記実施形態では、点灯回路基板２００のコンバータ回路として絶縁型フライバック回路を採用したが、直流電流を出力することができれば、コンバータ回路は非絶縁型降圧チョッパ回路等の他の形態の回路であってもよい。また、上記実施形態ではＬＥＤ電流（出力電流）をフィードバックする構成を示したが、ＬＥＤ電力（出力電力）をフィードバックする構成としてもよい。この場合、出力電圧を検出する電圧検出回路及び検出出力電圧と検出出力電流を乗算する乗算器がさらに設けられる。そして、乗算器の出力がオペアンプ２１１の負入力端子に入力され、設定ＬＥＤ電力に対応する電圧が基準電圧源２１２からオペアンプ２１１の正入力端子に入力される。即ち、検出出力電圧と検出出力電流の乗算値に対応する出力電力が設定ＬＥＤ電力に等しくなるようにＰＷＭ制御が行われ、ＬＥＤ電力がフィードバック制御される。

【符号の説明】

【0046】

１ ＬＥＤ電球
２ 口金
３ 筐体
１００ ＬＥＤ点灯装置
２００ 点灯回路基板
２０１ ヒューズ（電流ヒューズ）
３００ ＬＥＤモジュール基板
３１０ ＬＥＤアレイ
３２０ 保護回路
３２１ サーミスタ（温度検出素子）
３２２ トランジスタ（スイッチ素子）
３５０ 基板
３５０ａ 表面
３５０ｂ 裏面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】