JP4784493B2 - Separately powered LED lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、LEDユニットと別置型の電源ユニットとが好ましくは3線で接続された電源別置型のLED点灯装置に関するものである。 The present invention relates to a separate power supply type LED lighting device in which an LED unit and a separate power supply unit are preferably connected by three wires.
特許文献1(特開2005−142137号公報)には、LEDユニットと別置型の電源ユニットとが2線で接続された電源別置型のLED点灯装置が開示されている。このLED点灯装置は、一対の交流入力端子と一対の直流出力端子を備え、前記一対の交流入力端子に交流電源を接続されて前記一対の直流出力端子から一定の直流電流を出力する電源ユニットと、前記電源ユニットの直流出力端子に接続された一対の電源線を介して直流電流を供給されるLEDの直列回路を備えるLEDユニットとから構成され、電源ユニットとLEDユニットは一対の電源線を介して接続されている。この特許文献1の技術によれば、電源ユニットに定電流機能を有しているので、灯数の異なる複数種類のLEDユニットに対して、共通の電源ユニットを用いることができ、製品コストの低減に寄与するものである。
Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-142137) discloses a power supply separately type LED lighting device in which an LED unit and a separate power supply unit are connected by two wires. This LED lighting device includes a pair of AC input terminals and a pair of DC output terminals, and an AC power source connected to the pair of AC input terminals to output a constant DC current from the pair of DC output terminals; The LED unit includes a series circuit of LEDs supplied with a direct current through a pair of power supply lines connected to a DC output terminal of the power supply unit, and the power supply unit and the LED unit are connected via a pair of power supply lines. Connected. According to the technique of
特許文献2(特開2006−294561号公報)には、フィルタ回路を介して交流電源に接続された整流回路と、整流回路の直流出力端に接続された直流電圧変換回路と、直流電圧変換回路の出力に接続された交流電圧変換回路と、交流電圧変換回路の出力に接続されたランプ負荷とを備える照明器具において、点灯装置からの輻射ノイズ低減のために、整流回路の低電位側出力端もしくはランプ負荷の一端と器具筐体との間にアース用のコンデンサを接続した構成が開示されている。この特許文献2の技術は、ランプ負荷とその点灯装置とが1つの器具筐体内に収納された電源一体型の点灯装置であり、また、ランプ負荷は放電灯であったので、電源重畳ノイズによるランプ負荷の破壊は想定されていない。
特許文献1の技術では、電源ユニットが接続された交流電源にコモンモードのノイズ電圧(対地ノイズ電圧)が重畳されたときに、そのノイズ電圧が電源線を介してLEDユニットにも伝搬されて、LEDの対地耐圧を越える場合があり、LEDが破壊される現象が起こり得ることが判明した。LEDが破壊される対地ノイズ電圧の大きさは2000V付近と推測される。
In the technique of
なお、特許文献2では、交流電源に接続される点灯装置において、ノイズ低減のために、整流回路の低電位側出力端もしくはランプ負荷の一端と器具筐体との間にアース用のコンデンサを接続した構成が開示されているが、この特許文献2の技術は、ランプ負荷とその点灯装置とが1つの器具筐体内に収納された電源一体型の点灯装置であるから、照明器具ユニットと電源ユニットとが別置された電源別置型の点灯装置にそのまま適用できるものではない。また、ランプ負荷は放電灯であるので、電源重畳ノイズによるランプ負荷の破壊は想定されておらず、ランプ負荷の破壊を防止する条件となるランプ負荷の対地静電容量とアース用のコンデンサの容量との関連についても示唆されていない。
In
本発明は、LEDユニットと電源ユニットとが別置された電源別置型のLED点灯装置において、電源ユニットが接続された交流電源にコモンモードのノイズ電圧(対地ノイズ電圧)が重畳された場合でもLEDの破壊が生じない構成を提案することを課題とする。 The present invention provides an LED lighting device with a separate power source in which an LED unit and a power supply unit are separately provided, even when a common mode noise voltage (ground noise voltage) is superimposed on an AC power source to which the power supply unit is connected. It is an object to propose a configuration that does not cause destruction.
請求項1の発明によれば、上記の課題を解決するために、図1に示すように、一対の交流入力端子と一対の直流出力端子を少なくとも備える電源ユニット1と、前記電源ユニット1の直流出力端子に接続された一対の電源線3a,3bを介して直流電流を供給されるLEDの回路を備え、LEDと誘電体を介して静電結合された導電部4を備えるLEDユニット2とから構成されるLED点灯装置であって、前記電源ユニット1はDC−DCコンバータ回路5を含み、前記DC−DCコンバータ回路5の2次側グランドG2を第1のコンデンサC5を介してLEDユニット2の前記導電部4と接続したことを特徴とするものである。
According to invention of
また、図2に示すように、前記DC−DCコンバータ回路5の1次側グランドG1を第1のコンデンサC5を介してLEDユニット2の前記導電部4と接続しても良い。
Further, as shown in FIG. 2, the primary side ground G1 of the DC-
請求項2の発明によれば、請求項1の電源別置型のLED点灯装置において、前記DC−DCコンバータ回路5は、1次側回路と2次側回路とが絶縁されており、1次側グランドG1と2次側グランドG2の間に結合用のコンデンサC3,C4を有することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the LED lighting device of the separate power supply type according to the first aspect, the DC-
請求項3の発明によれば、請求項2の電源別置型のLED点灯装置において、図3に示すように、前記結合用のコンデンサC3,C4は、前記DC−DCコンバータ回路5の1次側グランドG1に接続された第2のコンデンサC3と、前記DC−DCコンバータ回路5の2次側グランドG2に接続された第3のコンデンサC4の直列接続よりなり、第1のコンデンサC5は、前記第2と第3のコンデンサC3,C4の接続点と電源ユニット1の金属ケース6の間に接続されることを特徴とする。
According to the invention of claim 3, in the LED lighting device with separate power supply of
請求項4の発明によれば、請求項2の電源別置型のLED点灯装置において、図1、図2、図4、図5に示すように、前記第1のコンデンサC5は、前記DC−DCコンバータ回路5の2次側グランドG2または1次側グランドG1を電源ユニット1の金属ケース6に接続するコンデンサであることを特徴とする。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、請求項1の電源別置型のLED点灯装置において、図6に示すように、前記第1のコンデンサC5は、前記DC−DCコンバータ回路の2次側グランドG2を前記電源線3a,3bの少なくとも一方を介してLEDユニット2の前記導電部4と接続するコンデンサであることを特徴とする。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、請求項2〜5のいずれかに記載の電源別置型のLED点灯装置において、前記第1のコンデンサC5の静電容量は、前記LEDユニット2におけるLEDと前記導電部4との間に形成される浮遊容量Cyよりも大きく設定したことを特徴とする。
According to the invention of
請求項7の発明によれば、請求項2〜6のいずれかに記載の電源別置型のLED点灯装置において、前記LEDユニット2の導電部4は器具筐体を兼ねるアルミ放熱板であることを特徴とする。
According to the invention of
請求項1の発明によれば、交流電源に対地ノイズ電圧が印加されたときに、LEDユニットの浮遊容量を介して対地ノイズ電圧によるパルス電流が流れようとしても、LEDユニットの導電部が第1のコンデンサを介してDC−DCコンバータ回路の2次側グランドまたは1次側グランドに接続されていることにより、第1のコンデンサを介してパルス電流がバイパスされるから、LEDの耐圧を越えるパルス電流が流れることを防止でき、LEDの破壊は生じない。 According to the first aspect of the present invention, when the ground noise voltage is applied to the AC power supply, even if the pulse current due to the ground noise voltage flows through the stray capacitance of the LED unit, the conductive portion of the LED unit is the first. Since the pulse current is bypassed via the first capacitor by being connected to the secondary side ground or the primary side ground of the DC-DC converter circuit via the capacitor of the current, the pulse current exceeding the breakdown voltage of the LED Can be prevented from flowing, and the LED is not destroyed.
請求項2の発明によれば、1次側グランドと2次側グランドの間に結合コンデンサを有することで交流電源に重畳された対地ノイズが1次側から2次側に伝搬しやすい構成であるから、対地ノイズ電圧バイパス用のコンデンサにより対地ノイズをバイパスする効果が大きく期待できる。 According to the second aspect of the present invention, the grounding noise superimposed on the AC power supply is easily propagated from the primary side to the secondary side by having the coupling capacitor between the primary side ground and the secondary side ground. Therefore, the effect of bypassing the ground noise can be greatly expected by the capacitor for ground noise voltage bypass.
請求項3の発明によれば、1次側グランドと2次側グランドの間に設けられた結合コンデンサを対地ノイズ電圧バイパス用のコンデンサの一部として利用できる利点がある。 According to the invention of claim 3, there is an advantage that the coupling capacitor provided between the primary side ground and the secondary side ground can be used as a part of the capacitor for ground noise voltage bypass.
請求項4の発明によれば、第1のコンデンサを電源ユニットの金属ケースに接続したから、第1のコンデンサを介して電源ユニットの金属ケースに対地ノイズ電圧によるパルス電流をバイパスすることができる。請求項5の発明によれば、電源ユニットとLEDユニットの間のアース線を省略できる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、第1のコンデンサを介してバイパスされる電流をLEDユニットの浮遊容量を介して流れるノイズ電流よりも大きくできるから、対地ノイズ電圧によるLEDの破壊をより確実に防止できる。
According to the invention of
請求項7の発明によれば、器具筐体を兼ねるアルミ放熱板を介して大地にノイズ電流が逃げやすい環境であっても、電源ユニットの対地ノイズ電圧バイパス用のコンデンサによりノイズ電流をバイパスする効果が期待できる。
According to the invention of
(実施形態1)
本発明の実施形態1の回路構成を図1に示す。図示されたLED点灯装置は、別置型の電源ユニット1とLEDユニット2からなり、両ユニット間は一対の電源線3a,3bとアース線7の3線で接続されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a circuit configuration of
以下、各ユニットの構成について説明する。電源ユニット1の入力側には一対の交流入力端子を備え、出力側には一対の直流出力端子を備えている。交流入力端子には、交流電源ACが接続され、例えば100V(50Hz/60Hz)の商用交流電圧が印加される。この交流電源ACにはコモンモードのノイズ(対地ノイズ電圧)が重畳される場合がある。
Hereinafter, the configuration of each unit will be described. The
電源ユニット1の金属ケース6内には、一対の交流入力端子に接続されて交流電源ACを全波整流する整流回路DBと、整流回路DBの出力電圧を電力変換して一対の直流出力端子間に直流電流を出力するDC−DCコンバータ回路5とが収納されている。
In the
本実施形態のDC−DCコンバータ回路5は、高周波でスイッチングされるスイッチング素子Q1と、前記スイッチング素子Q1を介して平滑コンデンサC1に1次巻線を接続されたトランスT1と、前記スイッチング素子Q1のOFF時に導通する極性で前記トランスT1の2次巻線と直列に接続されたダイオードD1と、ダイオードD1を介して前記トランスT1の2次巻線に接続された平滑コンデンサC2と備えるフライバックDC−DCコンバータ回路である。スイッチング素子Q1の制御回路については図示しないが、例えば2次側グランドG2と電源線3bの間に直列に挿入した電流検出抵抗の電圧降下を検出し、その検出値が所定値となるように、スイッチング素子Q1のONデューティをフィードバック制御するような回路で構成される。
The DC-
このDC−DCコンバータ回路5では、整流回路DBの出力に接続される1次側回路と直流出力端子に接続される2次側回路とがトランスT1により絶縁されているが、1次側グランドG1と2次側グランドG2の間に雑音防止用の結合コンデンサC3,C4を有しているので、1次側グランドG1と2次側グランドG2は結合コンデンサC3,C4の部分で高周波的に結合されており、1次側に印加された対地ノイズ電圧が2次側の直流出力端子に伝搬されることがある。
In this DC-
電源ユニット1の直流出力端子には、一対の電源線3a,3bを介してLEDユニット2が接続され、DC−DCコンバータ回路5により制御された直流電流が出力される。本実施形態では、両ユニット間の配線として、一対の電源線3a,3bのほかに、電源ユニット1の金属ケース6とLEDユニット2の非充電導電部4を接続するアース線7を備えている。このアース線7はリード線に限定されるものではなく、要するに、電源ユニット1の金属ケース6をLEDユニット2の非充電導電部4と電気的に接続できるものであれば良い。LEDユニット2の非充電導電部4とは、例えば器具筐体を兼ねるアルミ放熱板のことであり、電源線3a,3bと電気的に接続されていないが、各LEDと誘電体を介して静電結合されている。
The
LEDユニット2は複数のLEDチップをフレキシブル配線基板上で直列に接続したものであり、各LEDチップと器具筐体を兼ねるアルミ放熱板(導電部4)の間には絶縁物である誘電体シートが配置されているので、非充電導電部4であるアルミ放熱板と各LEDチップの間には浮遊容量Cyが存在することになる。
The
この浮遊容量を介して対地ノイズ電圧によるパルス電流が流れると、LEDチップが破壊されることがある。そこで、本実施形態では、前記DC−DCコンバータ回路5の2次側グランドG2を前記金属ケース6に接続する対地ノイズ電圧バイパス用の第1のコンデンサC5を設けるとともに、金属ケース6とLEDユニット2の非充電導電部4とを接続するアース線7を設けたことを特徴とする。
If a pulse current due to ground noise voltage flows through this stray capacitance, the LED chip may be destroyed. Therefore, in the present embodiment, a first capacitor C5 for ground noise voltage bypass that connects the secondary side ground G2 of the DC-
ここで、対地ノイズ電圧バイパス用の第1のコンデンサC5の静電容量は、LEDユニット2の非充電導電部4であるアルミ放熱板と各LEDチップの間に存在する合成浮遊容量Cyよりも大きく設定しておく。これにより浮遊容量Cyを介して対地ノイズ電圧によるパルス電流が流れようとしても、第1のコンデンサC5を介してパルス電流がバイパスされるから、LEDチップの破壊は起こらないのである。
Here, the electrostatic capacitance of the first capacitor C5 for bypassing the ground noise voltage is larger than the combined stray capacitance Cy existing between the aluminum heat sink which is the non-charging
なお、本実施形態では、好ましくは金属ケース6を大地にアースしておくことにより、対地ノイズ電圧が電源ユニット1内の第1のコンデンサC5を介して大地にバイパスされ、電源線3a,3bには伝搬されないようにしているが、よしんば金属ケース6が大地にアースされていない場合(大地から浮いている場合)であっても、アース線7を介してLEDユニット2の非充電導電部4を金属ケース6と同一電位としておくことにより、LEDユニット2の非充電導電部4と電源線3a,3bの間にノイズ電圧が現れることは防止できる(この場合、電源線3a,3bとアース線7の全体に対地ノイズ電圧が重畳されることになる。)。これにより、非充電導電部4であるアルミ放熱板と各LEDチップの間に存在する浮遊容量Cyを介して対地ノイズ電圧によるパルス電流が流れることはなく、LEDチップが破壊されることを防止できるものである。
In the present embodiment, preferably, the
本発明者らは電源ユニット1に接続される各種のLEDユニット2について、対地静電容量(図1の浮遊容量Cy)を測定した。測定対象は4灯、8灯、12灯などの灯数が異なるもののほか、器具形態が異なるものとして、ダウンライト型、スポットライト型、シーリングライト型、ユニット単体について測定した。その結果、12灯のダウンライト型では400pF程度と大きいが、その他は概ね100pF以下の小さい容量であることが分かった。
The inventors of the present invention measured ground capacitance (floating capacitance Cy in FIG. 1) for
そこで、図1の第1のコンデンサC5の容量を浮遊容量Cyよりも大きい1000pF以上に設定したところ、ノイズ電流は第1のコンデンサC5の容量を介してバイパスされ、LEDの破壊が起こらないことを確認できた。なお、結合コンデンサC3,C4は各3300pFとした。 Therefore, when the capacitance of the first capacitor C5 in FIG. 1 is set to 1000 pF or more, which is larger than the floating capacitance Cy, the noise current is bypassed through the capacitance of the first capacitor C5, and the LED is not destroyed. It could be confirmed. The coupling capacitors C3 and C4 were 3300 pF each.
本実施形態では、DC−DCコンバータ回路5として、フライバック型のDC−DCコンバータを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、特許文献1に開示されているようなフィードフォワード型のDC−DCコンバータや、昇圧型、降圧型、昇降圧型のチョッパ回路を用いても構わない。要するに、1次側(入力側)に印加されたコモンモードのノイズ電圧が2次側(出力側)に伝搬する回路構成であれば、本発明を適用できる。
In the present embodiment, the flyback type DC-DC converter is exemplified as the DC-
(実施形態2)
本発明の実施形態2の回路構成を図2に示す。先の実施形態1に比べると、本実施形態では、対地ノイズ電圧バイパス用の第1のコンデンサC5をDC−DCコンバータ回路5の1次側グランドG1と金属ケース6の間に配置した点が異なる。その他の構成及び動作については実施形態1と同様であり、同様の作用効果が得られる。
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows a circuit configuration of the second embodiment of the present invention. Compared to the first embodiment, the present embodiment is different in that the first capacitor C5 for bypassing the ground noise voltage is arranged between the primary side ground G1 of the DC-
本実施形態では、地絡事故を防止するために、第1のコンデンサC5として2個のコンデンサの直列回路を用いている。先の実施形態1では、整流回路DBの直流出力端子と金属ケース6との間に、結合コンデンサC3,C4と第1のコンデンサC5の直列回路が配置されていることになり、図1の構成は最も地絡事故が起こりにくい構成であることが分かる。
In this embodiment, in order to prevent a ground fault, a series circuit of two capacitors is used as the first capacitor C5. In the first embodiment, the series circuit of the coupling capacitors C3 and C4 and the first capacitor C5 is arranged between the DC output terminal of the rectifier circuit DB and the
また、第1のコンデンサC5の静電容量を同じに設定するには、図2の構成では図1の構成に比べると2倍の容量のコンデンサが2個必要となるので、部品コスト、実装面積の点でも図1の構成が優れていると言える。 Further, in order to set the capacitance of the first capacitor C5 to be the same, the configuration of FIG. 2 requires two capacitors having a capacitance twice that of the configuration of FIG. From this point, it can be said that the configuration of FIG. 1 is excellent.
試作機では、図2の第1のコンデンサC5として3900pFのものを2個直列に接続して使用し、結合コンデンサC3,C4はいずれも3300pFとしたところ、ノイズ電流は第1のコンデンサC5の合成容量を介してバイパスされ、LEDの破壊が起こらないことを確認できた。 In the prototype, two 1900 pF capacitors connected in series are used as the first capacitor C5 in FIG. 2, and the coupling capacitors C3 and C4 are both 3300 pF. The noise current is the synthesis of the first capacitor C5. Bypassing through the capacitance, it was confirmed that the destruction of the LED did not occur.
(実施形態3)
本発明の実施形態3の回路構成を図3に示す。先の実施形態1に比べると、本実施形態では、対地ノイズ電圧バイパス用の第1のコンデンサC5をDC−DCコンバータ回路5の1次側グランドG1と2次側グランドG2を結合するコンデンサC3,C4の接続点と金属ケース6の間に配置した点が異なる。その他の構成及び動作については実施形態1と同様であり、同様の作用効果が得られる。
(Embodiment 3)
FIG. 3 shows a circuit configuration of the third embodiment of the present invention. Compared to the first embodiment, in the present embodiment, the first capacitor C5 for bypassing the ground noise voltage is connected to the primary side ground G1 of the DC-
本実施形態では、コンデンサC3,C5の直列回路が整流回路DBの直流出力端子と金属ケース6との間に接続されることになるので、第1のコンデンサC5は2個直列でなくても良く、部品コスト、実装面積の点では図2の構成より優れていることになる。
In the present embodiment, since the series circuit of the capacitors C3 and C5 is connected between the DC output terminal of the rectifier circuit DB and the
もっとも、雷サージ電圧が印加された場合には、コンデンサC3,C5の直列回路で分圧する必要があり、図1のように、コンデンサC3,C4,C5の直列回路で分圧する構成の方がコンデンサの耐圧を越える恐れが少なく、有利である。 However, when a lightning surge voltage is applied, it is necessary to divide the voltage by the series circuit of the capacitors C3 and C5. As shown in FIG. 1, the voltage is divided by the series circuit of the capacitors C3, C4 and C5. This is advantageous because there is little risk of exceeding the pressure resistance.
試作機では、コンデンサC3,C5は雷サージ電圧に対する耐圧を考慮して各1000pFまで落とし、コンデンサC4は雑音対策上4700pFとした。 In the prototype, the capacitors C3 and C5 were reduced to 1000 pF in consideration of the withstand voltage against the lightning surge voltage, and the capacitor C4 was set to 4700 pF for noise countermeasures.
本実施形態は、1次側グランドG1の対地ノイズ電圧と2次側グランドG2の対地ノイズ電圧に対するバイパス効果が1個のコンデンサC5で得られる利点があり、雷サージ電圧に対する対策を別途講じるという前提であれば、実施形態1,2を同時に実施したのと同等の効果がある。 This embodiment has an advantage that the bypass effect for the ground noise voltage of the primary side ground G1 and the ground noise voltage of the secondary side ground G2 can be obtained by one capacitor C5, and it is assumed that a countermeasure against the lightning surge voltage is separately taken. If so, there is an effect equivalent to that of the first and second embodiments.
(実施形態4)
本発明の実施形態4の回路構成を図4に示す。先の実施形態2に比べると、本実施形態では、対地ノイズ電圧バイパス用の第1のコンデンサC5を整流回路DBの直流出力端子の高圧側と金属ケース6の間に配置した点が異なる。ここでも、実施形態2と同様に、地絡事故を防止するために、第1のコンデンサC5として2個のコンデンサの直列回路を用いている。その他の構成及び動作については実施形態2と同様であり、同様の作用効果が得られる。
(Embodiment 4)
FIG. 4 shows a circuit configuration of the fourth embodiment of the present invention. Compared with the
整流回路DBの直流出力端子の高圧側と低圧側との間には1次側回路の平滑コンデンサC1が接続されているので、1次側グランドG1と金属ケース6の間には、平滑コンデンサC1と第1のコンデンサC5の直列回路が接続されていることになり、その合成容量はC1・C5/(C1+C5)となる。ただし、平滑コンデンサC1の容量は数百μF、第1のコンデンサC5の容量は数千pFのオーダーであるので、実質的には第1のコンデンサC5の容量が1次側グランドG1と金属ケース6の間に配置されていることになる。
Since the smoothing capacitor C1 of the primary side circuit is connected between the high voltage side and the low voltage side of the DC output terminal of the rectifier circuit DB, the smoothing capacitor C1 is connected between the primary side ground G1 and the
(実施形態5)
本発明の実施形態5の回路構成を図5に示す。先の実施形態1に比べると、本実施形態では、対地ノイズ電圧バイパス用の第1のコンデンサC5を平滑コンデンサC2の正極と金属ケース6の間に配置した点が異なる。その他の構成及び動作については実施形態1と同様であり、同様の作用効果が得られる。
(Embodiment 5)
FIG. 5 shows a circuit configuration of the fifth embodiment of the present invention. Compared with the first embodiment, the present embodiment is different in that the first capacitor C5 for bypassing the ground noise voltage is disposed between the positive electrode of the smoothing capacitor C2 and the
図5の構成によれば、DC−DCコンバータ回路5の2次側グランドG2と金属ケース6の間に、平滑コンデンサC2と第1のコンデンサC5の直列回路が接続されていることになり、その合成容量はC2・C5/(C2+C5)となる。ただし、平滑コンデンサC2の容量は数百μF、第1のコンデンサC5の容量は数千pFのオーダーであるので、実質的には第2のコンデンサC5の容量が2次側グランドG2と金属ケース6の間に配置されていることになる。
According to the configuration of FIG. 5, the series circuit of the smoothing capacitor C2 and the first capacitor C5 is connected between the secondary side ground G2 of the DC-
以上の各実施形態1〜5においては、電源ユニット1の金属ケース6とLEDユニット2の導電部4の間を接続するアース線7が必要である。なぜなら、LEDユニット2の導電部4が大地にアースされている場合において、電源ユニット1の金属ケース6が大地にアースされていない状況では、ユニット間を接続するアース線7が無いと、たとえDC−DCコンバータ回路5の2次側グランドG2または1次側グランドG1を第1のコンデンサC5により金属ケース6に接続してあっても対地ノイズ電圧は第1のコンデンサC5を介してバイパスされず、電源ユニット1をそのまま通過することになり、LEDユニット2の浮遊容量Cyを介するパルス電流として流れるからである(以下の実施形態6の説明を参照)。
In each of the above first to fifth embodiments, the
(実施形態6)
本発明の実施形態6の回路構成を図6に示す。先の実施形態1〜5に比べると、本実施形態では、電源ユニット1の金属ケース6とLEDユニット2の導電部4の間を接続するアース線7を有していない。この場合、交流電源ACにコモンモードのノイズが印加されると、電源ユニット1のDC−DCコンバータ回路5の1次側グランドG1と2次側グランドG2の間の結合コンデンサC3,C4を介してノイズが伝搬されて、電源線3a,3bを介してLEDユニット2に対地ノイズ電圧が印加されてしまう。このとき、LEDユニット2の導電部4がアースされていると、対地ノイズ電圧は浮遊容量Cyを介してパルス電流として流れることになり、いずれかのLEDを破壊することになる。
(Embodiment 6)
FIG. 6 shows a circuit configuration of the sixth embodiment of the present invention. Compared with the first to fifth embodiments, the present embodiment does not have the
これを防止するには、LEDユニット2の低圧側あるいは高圧側と導電部4の間にノイズ電圧バイパス用のコンデンサC5,C5’を挿入すれば良い。また、ディスクリートの部品では実装面積を確保できない場合があるので、フレキシブル配線基板のLED実装部以外の配線部分の銅箔パターンの面積を増大させるか、当該配線部分の誘電体の厚さを薄くするか、誘電率の高い材質を用いるなどの手段によりLED実装部以外の配線部分と導電部4の間の分布容量を増大させることにより、ノイズ電圧をバイパスさせても良い。
In order to prevent this, noise voltage bypass capacitors C5 and C5 'may be inserted between the low voltage side or high voltage side of the
また、この実施形態6のように、LEDユニット2の側にノイズ電圧バイパス用のコンデンサC5,C5’(ディスクリートあるいは分布容量)を備える構成を先の実施形態1〜5の構成と併用することも可能であり、より確実な対策と言える。
In addition, as in the sixth embodiment, a configuration including noise voltage bypass capacitors C5 and C5 ′ (discrete or distributed capacitance) on the
先の実施形態1〜5では、電源ユニット1の側に対策を集中させることにより、複数種類のLEDユニット2のすべてに対策を施す必要を無くし、全体としてコストダウンを実現している。また、複数のLEDユニット2を直列接続して使用するような場合にも、各LEDユニット2にノイズ電圧バイパス用のコンデンサを個別に内蔵するよりは、共通の電源ユニット1にノイズ電圧バイパス用のコンデンサC5を集中して搭載する対策の方が優れている。さらに、図6の構成に比べると、図1〜図5の構成によれば、電源線3a,3bにコモンモードのノイズがそもそも伝搬されないので、他の機器に対する誘導ノイズ等も低減できると言える。
In the first to fifth embodiments, by concentrating the countermeasures on the
(比較例1)
本発明に対する比較例1の回路構成を図7に示す。先の実施形態1〜5に比べると、本比較例1では、整流回路DBの交流入力端子側を2個のコンデンサの直列回路を介して金属ケース6に接続してある。この場合、DC−DCコンバータ回路5の1次側グランドG1あるいは2次側グランドG2と金属ケース6の間のノイズ電圧をバイパスする効果は無く、したがって、交流電源ACにコモンモードのノイズ電圧が印加されると、電源ユニット1を通過して電源線3a,3bにノイズ電圧が伝搬される。
(Comparative Example 1)
FIG. 7 shows a circuit configuration of Comparative Example 1 for the present invention. Compared to the first to fifth embodiments, in the first comparative example, the AC input terminal side of the rectifier circuit DB is connected to the
この比較例1と先の実施形態1〜5を対比すれば分かるように、電源ユニット1の金属ケース6とLEDユニット2の導電部4の間をアース線7で接続すれば良いというわけではなく、DC−DCコンバータ回路5の1次側グランドG1あるいは2次側グランドG2とLEDユニット2の導電部4の間にノイズ電圧バイパス用の第1のコンデンサC5を配置する必要がある。さらに、この第1のコンデンサC5の静電容量は、LEDユニット2の浮遊容量Cyよりも大きく設定することが好ましい。
As can be seen from the comparison between the first comparative example and the first to fifth embodiments, the
これらの要件を具備することにより、LEDユニット2の浮遊容量Cyを介して導電部4に流れるノイズ電流(LEDチップを破壊する原因となるインパルス電流)を第1のコンデンサC5を介してバイパスする効果が得られるのである。
By having these requirements, the effect of bypassing the noise current flowing through the
1 電源ユニット
2 LEDユニット
3a,3b 電源線
4 導電部
5 DC−DCコンバータ回路
6 金属ケース
7 アース線
DB 整流回路
C5 第1のコンデンサ
G1 1次側グランド
G2 2次側グランド
C3,C4 結合コンデンサ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記電源ユニットの直流出力端子に接続された一対の電源線を介して直流電流を供給されるLEDの回路を備え、LEDと誘電体を介して静電結合された導電部を備えるLEDユニットとから構成されるLED点灯装置であって、
前記電源ユニットはDC−DCコンバータ回路を含み、前記DC−DCコンバータ回路の2次側グランドまたは1次側グランドを第1のコンデンサを介してLEDユニットの前記導電部と接続したことを特徴とする電源別置型のLED点灯装置。 A power supply unit comprising at least a pair of AC input terminals and a pair of DC output terminals;
From an LED unit comprising an LED circuit to which a direct current is supplied through a pair of power supply lines connected to a direct current output terminal of the power supply unit, and comprising a conductive portion electrostatically coupled to the LED through a dielectric An LED lighting device comprising:
The power supply unit includes a DC-DC converter circuit, and a secondary side ground or a primary side ground of the DC-DC converter circuit is connected to the conductive portion of the LED unit through a first capacitor. LED lighting device with separate power supply.
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