特開 2023-74550 ＬＥＤ照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023074550

(43)【公開日】2023-05-30

(54)【発明の名称】ＬＥＤ照明装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/10 20200101AFI20230523BHJP

   H05B 45/14 20200101ALI20230523BHJP

   H05B 45/345 20200101ALI20230523BHJP

【ＦＩ】

H05B47/10

H05B45/14

H05B45/345

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021187506

(22)【出願日】2021-11-18

(71)【出願人】

【識別番号】000100562

【氏名又は名称】アール・ビー・コントロールズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106105

【弁理士】

【氏名又は名称】打揚 洋次

(72)【発明者】

【氏名】北川 厚

(72)【発明者】

【氏名】山岸 香苗

【テーマコード（参考）】

3K273

【Ｆターム（参考）】

3K273AA10

3K273BA32

3K273EA06

3K273EA24

3K273EA35

3K273FA07

3K273FA14

3K273FA27

3K273FA33

3K273GA03

3K273GA12

(57)【要約】

【課題】灯具側に点消灯用スイッチを設ける構造では、灯具側のＬＥＤを消灯させている状態でもある程度の電圧を印加して、その電圧はＬＥＤのアノードに印加され続けることになる。このように、ＬＥＤのアノード（もしくはカソード）に電圧が印加され続けると、ＬＥＤの内部でマイグレーション現象が進行してＬＥＤの寿命が短くなるとい不具合が生じる。
【解決手段】アノードへの配線に、このアノードへの配線の電圧が点灯電圧の場合にオンになり、消灯電圧になるとオフになるラインブレイク回路を設け、消灯時にＬＥＤに電圧が印加されないようにした。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スイッチング電源を備えた点灯用電源と、内部にＬＥＤを備え、この点灯用電源に接続されて点灯用電源から供給される直流電力によってＬＥＤを点灯させる灯具とからなり、灯具内に、ＬＥＤのアノード（陽極）とカソード（陰極）とに接続される配線ほかに第３の配線を設け、この第３の配線とアノードに接続される配線との間に点消灯検出用抵抗と、この点消灯検出抵抗に対して並列に接続される点消灯用スイッチとを設け、点消灯用スイッチがオン／オフすることによる上記第３の配線の電圧の変化から点灯スイッチのオン／オフ状態を検知して上記アノードへの配線の電圧を、上記ＬＥＤの順方向電圧以上の点灯電圧と、順方向電圧未満の消灯電圧とに切り替える点消灯機能を上記点灯用電源に付加したことを特徴とするＬＥＤ照明装置において、上記アノードへの配線に、このアノードへの配線の電圧が上記点灯電圧の場合にオンになり、消灯電圧になるとオフになるラインブレイク回路を設けたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。

【請求項2】

上記ラインブレイク回路は、３本の端子を有するスイッチング素子であって、第２端子の電圧が所定の電圧である場合にオン状態となって第１端子から第３端子へと電流が流れることを許容するものを有し、第１端子と第２端子との間に架設された抵抗と、第２端子に接続され、第２端子の電圧が所定の電圧以上になることを防止するツェナーダイオードとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、点灯用電源と、ＬＥＤを内蔵し、この点灯用電源に接続される灯具とからなり、灯具側に点消灯用スイッチが設けられたＬＥＤ照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

外部の交流電力によってＬＥＤを点灯させるＬＥＤ照明装置では、外部から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、その直流電力を所定の電圧に変換してＬＥＤに供給するように構成されている。

【0003】

このＬＥＤに供給される直流電力の電圧は、ＬＥＤに流れる電流値が一定の値になるように定電流制御が行われている。すなわち、ＬＥＤに流れる電流値が低下すると電流値を一定に保持するため、ＬＥＤに印加する電圧を上昇させるように制御される。

【0004】

一方、ＬＥＤを消灯するためには、外部の商用電源からの交流電力の供給ラインに点消灯用スイッチを設けて、この点消灯用スイッチをオフにすることによって外部からの交流電力の供給自体を停止させる方式のほかに、ＬＥＤが内蔵されている灯具に点消灯用スイッチを設けて、この灯具側の点消灯用スイッチをオフにすることによってＬＥＤを消灯させるように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0005】

この灯具に点消灯用スイッチを設けるものでは、灯具内に、点消灯用スイッチに対して並列に抵抗を内蔵させておき、点灯用電源内にこの抵抗に対して直列に接続されて分圧抵抗となるものを設けておく。点消灯用スイッチのオンによって灯具側の抵抗が短絡されると分圧が変化するので、点灯用電源側で点消灯用スイッチがオン／オフされたことを検知することができる。

【0006】

ただし、点消灯用スイッチがオフ、すなわち灯具のＬＥＤを消灯する際に灯具に供給される電力を完全に停止して電圧をゼロにすると、点消灯用スイッチがオンにされても分圧が変化しないので、点灯用電源側で点消灯用スイッチがオンされたことを検知できない。そのため、点消灯用スイッチがオフにされても、灯具側にはＬＥＤが発光しない程度の電圧（順方向電圧Ｖｆ以下の電圧）を印加し続けておく必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１５－１２５９６１号公報（図１、図２）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述のように、灯具側に点消灯用スイッチを設ける構造では、灯具側のＬＥＤを消灯させている状態でもある程度の電圧を印加する必要があるので、その電圧はＬＥＤのアノードに印加され続けることになる。このように、ＬＥＤのアノード（もしくはカソード）に電圧が印加され続けると、ＬＥＤの内部でマイグレーション現象が進行してＬＥＤの寿命が短くなるとい不具合が生じる。

【0009】

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、灯具側に設けた点消灯用スイッチをオフにした状態ではＬＥＤに電圧が印加されず、従って消灯時におけるマイグレーションの進行を抑制してＬＥＤの寿命が短くなることを防止することのできるＬＥＤ照明装置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】

【0010】

上記課題を解決するために本発明によるＬＥＤ照明装置は、スイッチング電源を備えた点灯用電源と、内部にＬＥＤを備え、この点灯用電源に接続されて点灯用電源から供給される直流電力によってＬＥＤを点灯させる灯具とからなり、灯具内に、ＬＥＤのアノード（陽極）とカソード（陰極）とに接続される配線ほかに第３の配線を設け、この第３の配線とアノードに接続される配線との間に点消灯検出用抵抗と、この点消灯検出抵抗に対して並列に接続される点消灯用スイッチとを設け、点消灯用スイッチがオン／オフすることによる上記第３の配線の電圧の変化から点灯スイッチのオン／オフ状態を検知して上記アノードへの配線の電圧を、上記ＬＥＤの順方向電圧以上の点灯電圧と、順方向電圧未満の消灯電圧とに切り替える点消灯機能を上記点灯用電源に付加したことを特徴とするＬＥＤ照明装置において、上記アノードへの配線に、このアノードへの配線の電圧が上記点灯電圧の場合にオンになり、消灯電圧になるとオフになるラインブレイク回路を設けたことを特徴とする。

【0011】

点消灯用スイッチがオフになっても灯具にはある程度の電圧を印加し続けないと点消灯用スイッチがオンになったことを検知できない。そこで、点消灯用スイッチがオフになってアノードへの配線の電圧が点灯電圧から消灯電圧に下がると、上記ラインブレイク回路によってアノードに消灯電圧が印加されないようにした。

【0012】

なお、具体的には、上記ラインブレイク回路は、３本の端子を有するスイッチング素子であって、第２端子の電圧が所定の電圧である場合にオン状態となって第１端子から第３端子へと電流が流れることを許容するものを有し、第１端子と第２端子との間に架設された抵抗と、第２端子に接続され、第２端子の電圧が所定の電圧以上になることを防止するツェナーダイオードとを備えたもので構成することができる。

【発明の効果】

【0013】

以上の説明から明らかなように、本発明は、灯具側に点消火用スイッチを設けた場合であっても消灯時に灯具内のＬＥＤに電圧が印加されないので、ＬＥＤ内でのマイグレーションの発生を防止することによって、ＬＥＤの寿命が短縮されることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施の形態の構成を示すブロック図

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１を参照して、１は点灯用電源であり、この点灯用電源１には複数のＬＥＤ３１が内蔵された灯具３が接続されている。

【0016】

点灯用電源１は外部の商用電源２から交流電力が供給され、その供給された交流電力を次段のブロック１１でノイズ成分を除去し、かつ整流平滑する。次にその整流された電力をＡＣ／ＤＣコンバータ１２で所定の電圧の直流電力に変換して出力するが、その直流電力の電圧は出力電圧検知回路１４によって検知され、出力制御回路１５を介してフィードバック制御されている。ＬＥＤ３１の明るさは電流に比例するので、一般的に定電流制御される。そのためＬＥＤ３１に流れる電流をＬＥＤ電流検知回路１３で検知して、その検知された電流値が一定になるようにＡＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧が制御される。

【0017】

なお、灯具３内には後述する抵抗３３が内蔵されており、その抵抗３３に対して直列に接続される分圧抵抗（図示せず）が内蔵されたＳＷ検知回路１６が設けられている。このＳＷ検知回路１６は上記抵抗３３に対して並列に接続された点消灯用スイッチ３２のオンオフ状態を検知する。

【0018】

この点灯用電源１と灯具３とは３本のリード線（Ａ，Ｂ，Ｃ）からなるハーネスを介して接続されている。ＬＥＤ３１を点灯させるための電力はリード線Ａとリード線Ｂとを介して灯具３に供給される。リード線ＡはＡＣ／ＤＣコンバータ１２のプラス側に接続されており、リード線ＢはＬＥＤ電流検知回路１３に接続されている。そして、第３のリード線ＣはＳＷ検知回路１６に接続されている。

【0019】

上記点消灯用スイッチ３２はリード線Ａとリード線Ｃとの間に設けられており、上記抵抗３３はこの点消灯用スイッチ３２と並列になるように、すなわちおなじくリード線Ａとリード線Ｃとの間に接続されている。従って、点消灯用スイッチ３２をオンにすると抵抗３３が短絡されて、ＳＷ検知回路１６内の分圧が上昇し、逆に点消灯用スイッチ３２をオフにすると、ＳＷ検知回路１６内の分圧が下降する。この分圧の上昇および下降によって点消灯用スイッチ３２のオンオフ状態を検知することができる。なお、点消灯用スイッチ３２がオンになるとＡＣ／ＤＣコンバータ１２はＬＥＤ３１の発光に必要な電圧（例えば３０ボルト程度）の直流電力を出力する。そして、点消灯用スイッチ３２がオフになるとＡＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧を０ボルトまで低下させるのではなく、ＬＥＤ３１が点灯しない電圧（例えば１５ボルト程度）まで低下させる。

【0020】

灯具３内には合計２０個のＬＥＤ３１を配置した。そして、上記点消灯用スイッチ３２とＬＥＤ３１との間にラインブレイク回路４を設けた。このラインブレイク回路４内は３本の端子５１，５２，５３を有するスイッチング素子５であって、第２端子５２の電圧が所定の電圧である場合にオン状態となって第１端子５１から第３端子５３へと電流が流れることを許容するものを有し、第１端子５１と第２端子５２との間に架設された抵抗４１と、第２端子５２に接続され、第２端子５２の電圧が所定の電圧以上になることを防止するツェナーダイオード４２とから構成した。このスイッチング素子５は上記動作条件を満たすものであればトランジスタやリレーなどでもよいが、消費電力を低減させるという観点からＦＥＴが望ましい。

【0021】

上記構成によれば、点消灯用スイッチ３２をオンにすると、リード線Ａには例えば３０ボルトの電圧が印加されるので、スイッチング素子５がオン状態となり、各ＬＥＤ３１は点灯する。次に、点消灯用スイッチ３２をオフにすると、リード線Ａに印加される電圧が例えば１５ボルト程度に低下するので、スイッチング素子５はオフ状態になり、ＬＥＤ３１のアノードには電圧がかからない状態になり、ＬＥＤ３１でのマイグレーションの発生を防止することができる。ただし、リード線Ａの電圧は上述のように例えば１５ボルト程度が印加されているので、次に点消灯用スイッチ３２がオンになると、そのことをＳＷ検知回路１６が検知することができる。

【0022】

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

【符号の説明】

【0023】

１ 点灯用電源
２ 商用電源
３ 灯具
４ ラインブレイク回路
５ スイッチング素子
３２ 点消灯用スイッチ
４２ ツェナーダイオード

【図1】