ＬＥＤ照明器具
【課題】蛍光灯型照明器具を利用した簡単な構成のＬＥＤ照明器具を得る。
【解決手段】ＬＥＤ照明器具おいて、交流電源２０から供給され少なくともチョークコイル２２により電流制限された電流が流れる電源側回路３１と、この電源側回路３１に接続できる口金端子２８と、この口金端子２８を両端部に有する管体２と、この管体２の管体側回路３２としては、上記チョークコイル２２により電流制限された電源が上記口金端子２８から供給されこれを全波整流する全波整流回路２９と、この全波整流回路２９の両端に接続された複数個のＬＥＤ３０と、これら複数個のＬＥＤ３０と上記全波整流回路２９を実装し上記管体２の内部に設置されたプリント基板４とにより構成された。
【解決手段】ＬＥＤ照明器具おいて、交流電源２０から供給され少なくともチョークコイル２２により電流制限された電流が流れる電源側回路３１と、この電源側回路３１に接続できる口金端子２８と、この口金端子２８を両端部に有する管体２と、この管体２の管体側回路３２としては、上記チョークコイル２２により電流制限された電源が上記口金端子２８から供給されこれを全波整流する全波整流回路２９と、この全波整流回路２９の両端に接続された複数個のＬＥＤ３０と、これら複数個のＬＥＤ３０と上記全波整流回路２９を実装し上記管体２の内部に設置されたプリント基板４とにより構成された。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蛍光灯との互換性のあるＬＥＤ照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板に多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を配列し、管状のバルブ（以下、管体という）内に配設して、従来の蛍光灯と同様な形状にした装飾ランプがある（特許文献１）。
【０００３】
しかし、このような従来の装飾ランプでは、通常の蛍光灯型照明器具との接続において、照明器具の管体側に個別に定格電流との関係で電流制限抵抗を設置した設計が必要であった。
また、サイリスタの点弧制御を行いＬＥＤに流れる電流を制御するものが開示されている（特許文献２）。
しかし、狭い点弧角内での的確な制御のために制御回路が複雑になるという欠点がある。
【特許文献１】実開昭６１−１１２３９２号公報
【特許文献１】特開２００６−２７０００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明に係るＬＥＤ照明器具は、上述のような欠点を解消するためなされたものであり、通常の蛍光灯型照明器具を流用し、管体内において交流電源を全波整流した簡単な構成のＬＥＤ照明器具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るＬＥＤ照明器具は、交流電源から供給され少なくともチョークコイルにより電流制限された電流が流れる電源側回路と、この電源側回路に接続できる口金端子と、この口金端子を両端部に有する管体と、この管体の管体側回路としては、上記チョークコイルにより電流制限された電源が上記口金端子から供給されこれを全波整流する全波整流回路と、この全波整流回路の両端に接続された複数個のＬＥＤと、これら複数個のＬＥＤと上記全波整流回路を実装し上記管体の内部に設置されたプリント基板とにより構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るＬＥＤ照明器具によれば、従来の蛍光灯型照明器具を流用できると共に、管体内の複数個のＬＥＤを全波整流による脈流で点灯させるため、温度上昇が少なく、省エネルギーかつ極めて簡単な構成により駆動でき、複雑なサイリスタによる制御回路を必要とせず、かつ大容量の平滑コンデンサも不要とするＬＥＤ照明器具を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
通常の蛍光灯型照明器具に接続できる口金端子を有し、管体内にＬＥＤを点灯する管体側回路をプリント基板に内蔵したＬＥＤ照明器具とする。
【実施例１】
【０００８】
図１はこの発明に係るＬＥＤ照明器具の管体部分の斜視図である。図１において、１は従来の蛍光灯と同様な寸法の口金、２はこの口金を両端に有し断面略円形状であり、たとえば１〜２ｍほどの長いポリカーボネート製の管体、３は複数個のＬＥＤ、４は全波整流回路と複数個のＬＥＤ３を内蔵したプリント基板である。
【０００９】
図１に示すような管体２を従来の蛍光灯型照明器具に装着して点灯させる構成である。すなわち、口金１の口金端子には、商用の交流電源から所定の電圧と電流が印加され、プリント基板４に形成された全波整流回路により全波整流され脈流として、直列に接続された複数個のＬＥＤ３に所定電流を流し、各ＬＥＤ３を点灯させる。
【００１０】
図２は実施例１の動作と作用を説明するための回路図である。図２において、２０は外部から供給される商用の交流電源、２１は点灯用オンオフのスイッチ、２２はＬＥＤに流れる電流を制限するチョークコイル、２３は所定値の電圧に昇圧又は減圧する変圧用トランス、２４はコンデンサ、２５は抵抗、２６はコンデンサ、２７は電源側回路の出力端子、２８は管体側回路の電源入力端子となるの口金端子、２９は全波整流回路、３０は点灯用の複数個のＬＥＤ、３１はチョクーコイル２２等からなる電源側回路、３２は全波整流回路２９と複数個のＬＥＤ３０からなるプリント基板３で構成されたの管体側回路である。
【００１１】
たとえば従来のグローランプ型の電源側回路３１であれば従来の蛍光灯型照明器具内のチョークコイルが流用でき、グローランプを外すのみで使用できる。また電源側回路３１の出力端子２７の出力に応じて管体側回路３２のＬＥＤ３０の仕様や数量を構成する。
【００１２】
従って、実施例１において、図２のようなラピッド型においても、特にチョークコイル２２は電流制限用に用い、他のコンデンサ２４、２６は接続したままで良い。
管体側回路３２も全波整流回路２９と従来の蛍光灯と同様な照度を得るに必要な複数個のＬＥＤ３０を直列接続する。個々のＬＥＤの信頼性が増した現在では直列接続でも十分長時間の点灯が可能であり、構成の簡単化のためには単に直列接続でもよい。
【００１３】
図３は実施例１に係るＬＥＤ照明器具の電圧波形図である。
図３において、縦軸は直列接続したＬＥＤ３０のうち、一個のＬＥＤの両端子間電圧波形、横軸は時間〔ｍｓ〕であり、この実施例１に使用したＬＥＤの場合、３．０Ｖを越えた部分が発光に有効な電流の流れる部分である。
従って全波整流により約８ｍｓ周期での間欠的な点灯であるが、全波整流回路の後段で平滑コンデンサにより平滑しない脈流であっても視覚生理的に実用できるものである。
【００１４】
ＬＥＤは順電圧が３．０Ｖ以下では順電流は極端に減少するものを使用し、通常の４０Ｗ型蛍光灯型照明器具を電源側回路３１として用いた。
４０Ｗ型蛍光灯型照明器具の蛍光灯の端子電圧は昇圧用のトランス２３により１００Ｖが昇圧され約２１６Ｖになる。この端子電圧からＬＥＤ３０に流される電流は、安定器として使用されたチョークコイル２２を流用してそのインピーダンスにより電流値が決定される。
【００１５】
電源側回路３１の出力端子２７からの電源を管体２内のプリント基板４に内蔵された全波整流回路２９により全波整流するが、半波整流ではちらつきが目立つので全波整流が好ましい。
【００１６】
この全波整流された電圧すなわち脈流電圧を管体側回路３２の駆動電源とした波形は、図３に示すような脈流波形の脈流電圧であり、複数個のＬＥＤ全体に印加される最大値は約３０８ＶＤＣとなる。
【００１７】
いま、複数個のＬＥＤの直列接続数を６４個とすると、６４個×３．０Ｖ＝１９２Ｖとなり、６４個×３．３Ｖ＝２１２Ｖ以上では１００ｍＡ以上の電流が流れる。
すなわち、全波整流された脈流電圧の１９２Ｖより低い部分では、順電流が極端に減少し、消費電力も比例して減少する。
【００１８】
図４は実施例１に係るＬＥＤ照明器具の電流波形図である。
図４において、管体側回路のＬＥＤ直列回路中に抵抗値１０Ωの抵抗を直列接続して、その両端電圧を測定した波形図である。したがって、一目盛＝１００ｍＡである。
この実施例１のＬＥＤの仕様は順電流が最大３５０ｍＡ、標準１５０ｍＡであり、最大１８０ｍＡ、平均８０ｍＡであるため、結果、熱の発生を抑え、ＬＥＤ単体の長寿命化に有効に作用する。
【００１９】
この実施例１によれば、従来の蛍光灯型照明器具にＬＥＤ光源としての管体を置き換えて使用することができ、すでに設置されている蛍光灯型照明器具の設備を流用してＬＥＤ照明器具を実現することができるので極めて簡単な構成で長寿命で省エネルギーな照明器具を得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明に係るＬＥＤ照明器具はいままで蛍光灯が設置されたいた電源側回路を流用し、管体側回路を含む管体を嵌め込んで使用するので変更点が極めて少なく、省エネルギー、長寿命化の照明器具のため、ビル管理産業の発展にも大いに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１に係るＬＥＤ照明器具の斜視図である。
【図２】実施例１に係るＬＥＤ照明器具の回路図である。
【図３】実施例１に係る電圧波形図である。
【図４】実施例１に係る電流波形図である。
【符号の説明】
【００２２】
１ 口金
２ 管体
３ ＬＥＤ
４ プリント基板
２０ 交流電源
２１ スイッチ
２２ チョークコイル
２８ 口金端子
２９ 全波整流回路
３０ ＬＥＤ
３１ 電源側回路
３２ 管体側回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は蛍光灯との互換性のあるＬＥＤ照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板に多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を配列し、管状のバルブ（以下、管体という）内に配設して、従来の蛍光灯と同様な形状にした装飾ランプがある（特許文献１）。
【０００３】
しかし、このような従来の装飾ランプでは、通常の蛍光灯型照明器具との接続において、照明器具の管体側に個別に定格電流との関係で電流制限抵抗を設置した設計が必要であった。
また、サイリスタの点弧制御を行いＬＥＤに流れる電流を制御するものが開示されている（特許文献２）。
しかし、狭い点弧角内での的確な制御のために制御回路が複雑になるという欠点がある。
【特許文献１】実開昭６１−１１２３９２号公報
【特許文献１】特開２００６−２７０００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明に係るＬＥＤ照明器具は、上述のような欠点を解消するためなされたものであり、通常の蛍光灯型照明器具を流用し、管体内において交流電源を全波整流した簡単な構成のＬＥＤ照明器具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るＬＥＤ照明器具は、交流電源から供給され少なくともチョークコイルにより電流制限された電流が流れる電源側回路と、この電源側回路に接続できる口金端子と、この口金端子を両端部に有する管体と、この管体の管体側回路としては、上記チョークコイルにより電流制限された電源が上記口金端子から供給されこれを全波整流する全波整流回路と、この全波整流回路の両端に接続された複数個のＬＥＤと、これら複数個のＬＥＤと上記全波整流回路を実装し上記管体の内部に設置されたプリント基板とにより構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るＬＥＤ照明器具によれば、従来の蛍光灯型照明器具を流用できると共に、管体内の複数個のＬＥＤを全波整流による脈流で点灯させるため、温度上昇が少なく、省エネルギーかつ極めて簡単な構成により駆動でき、複雑なサイリスタによる制御回路を必要とせず、かつ大容量の平滑コンデンサも不要とするＬＥＤ照明器具を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
通常の蛍光灯型照明器具に接続できる口金端子を有し、管体内にＬＥＤを点灯する管体側回路をプリント基板に内蔵したＬＥＤ照明器具とする。
【実施例１】
【０００８】
図１はこの発明に係るＬＥＤ照明器具の管体部分の斜視図である。図１において、１は従来の蛍光灯と同様な寸法の口金、２はこの口金を両端に有し断面略円形状であり、たとえば１〜２ｍほどの長いポリカーボネート製の管体、３は複数個のＬＥＤ、４は全波整流回路と複数個のＬＥＤ３を内蔵したプリント基板である。
【０００９】
図１に示すような管体２を従来の蛍光灯型照明器具に装着して点灯させる構成である。すなわち、口金１の口金端子には、商用の交流電源から所定の電圧と電流が印加され、プリント基板４に形成された全波整流回路により全波整流され脈流として、直列に接続された複数個のＬＥＤ３に所定電流を流し、各ＬＥＤ３を点灯させる。
【００１０】
図２は実施例１の動作と作用を説明するための回路図である。図２において、２０は外部から供給される商用の交流電源、２１は点灯用オンオフのスイッチ、２２はＬＥＤに流れる電流を制限するチョークコイル、２３は所定値の電圧に昇圧又は減圧する変圧用トランス、２４はコンデンサ、２５は抵抗、２６はコンデンサ、２７は電源側回路の出力端子、２８は管体側回路の電源入力端子となるの口金端子、２９は全波整流回路、３０は点灯用の複数個のＬＥＤ、３１はチョクーコイル２２等からなる電源側回路、３２は全波整流回路２９と複数個のＬＥＤ３０からなるプリント基板３で構成されたの管体側回路である。
【００１１】
たとえば従来のグローランプ型の電源側回路３１であれば従来の蛍光灯型照明器具内のチョークコイルが流用でき、グローランプを外すのみで使用できる。また電源側回路３１の出力端子２７の出力に応じて管体側回路３２のＬＥＤ３０の仕様や数量を構成する。
【００１２】
従って、実施例１において、図２のようなラピッド型においても、特にチョークコイル２２は電流制限用に用い、他のコンデンサ２４、２６は接続したままで良い。
管体側回路３２も全波整流回路２９と従来の蛍光灯と同様な照度を得るに必要な複数個のＬＥＤ３０を直列接続する。個々のＬＥＤの信頼性が増した現在では直列接続でも十分長時間の点灯が可能であり、構成の簡単化のためには単に直列接続でもよい。
【００１３】
図３は実施例１に係るＬＥＤ照明器具の電圧波形図である。
図３において、縦軸は直列接続したＬＥＤ３０のうち、一個のＬＥＤの両端子間電圧波形、横軸は時間〔ｍｓ〕であり、この実施例１に使用したＬＥＤの場合、３．０Ｖを越えた部分が発光に有効な電流の流れる部分である。
従って全波整流により約８ｍｓ周期での間欠的な点灯であるが、全波整流回路の後段で平滑コンデンサにより平滑しない脈流であっても視覚生理的に実用できるものである。
【００１４】
ＬＥＤは順電圧が３．０Ｖ以下では順電流は極端に減少するものを使用し、通常の４０Ｗ型蛍光灯型照明器具を電源側回路３１として用いた。
４０Ｗ型蛍光灯型照明器具の蛍光灯の端子電圧は昇圧用のトランス２３により１００Ｖが昇圧され約２１６Ｖになる。この端子電圧からＬＥＤ３０に流される電流は、安定器として使用されたチョークコイル２２を流用してそのインピーダンスにより電流値が決定される。
【００１５】
電源側回路３１の出力端子２７からの電源を管体２内のプリント基板４に内蔵された全波整流回路２９により全波整流するが、半波整流ではちらつきが目立つので全波整流が好ましい。
【００１６】
この全波整流された電圧すなわち脈流電圧を管体側回路３２の駆動電源とした波形は、図３に示すような脈流波形の脈流電圧であり、複数個のＬＥＤ全体に印加される最大値は約３０８ＶＤＣとなる。
【００１７】
いま、複数個のＬＥＤの直列接続数を６４個とすると、６４個×３．０Ｖ＝１９２Ｖとなり、６４個×３．３Ｖ＝２１２Ｖ以上では１００ｍＡ以上の電流が流れる。
すなわち、全波整流された脈流電圧の１９２Ｖより低い部分では、順電流が極端に減少し、消費電力も比例して減少する。
【００１８】
図４は実施例１に係るＬＥＤ照明器具の電流波形図である。
図４において、管体側回路のＬＥＤ直列回路中に抵抗値１０Ωの抵抗を直列接続して、その両端電圧を測定した波形図である。したがって、一目盛＝１００ｍＡである。
この実施例１のＬＥＤの仕様は順電流が最大３５０ｍＡ、標準１５０ｍＡであり、最大１８０ｍＡ、平均８０ｍＡであるため、結果、熱の発生を抑え、ＬＥＤ単体の長寿命化に有効に作用する。
【００１９】
この実施例１によれば、従来の蛍光灯型照明器具にＬＥＤ光源としての管体を置き換えて使用することができ、すでに設置されている蛍光灯型照明器具の設備を流用してＬＥＤ照明器具を実現することができるので極めて簡単な構成で長寿命で省エネルギーな照明器具を得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明に係るＬＥＤ照明器具はいままで蛍光灯が設置されたいた電源側回路を流用し、管体側回路を含む管体を嵌め込んで使用するので変更点が極めて少なく、省エネルギー、長寿命化の照明器具のため、ビル管理産業の発展にも大いに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１に係るＬＥＤ照明器具の斜視図である。
【図２】実施例１に係るＬＥＤ照明器具の回路図である。
【図３】実施例１に係る電圧波形図である。
【図４】実施例１に係る電流波形図である。
【符号の説明】
【００２２】
１ 口金
２ 管体
３ ＬＥＤ
４ プリント基板
２０ 交流電源
２１ スイッチ
２２ チョークコイル
２８ 口金端子
２９ 全波整流回路
３０ ＬＥＤ
３１ 電源側回路
３２ 管体側回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から供給され少なくともチョークコイルにより電流制限された電流が流れる電源側回路と、この電源側回路に接続できる口金端子と、この口金端子を両端部に有する管体と、この管体の管体側回路としては、上記チョークコイルにより電流制限された電源が上記口金端子から供給されこれを全波整流する全波整流回路と、この全波整流回路の両端に接続された複数個のＬＥＤと、これら複数個のＬＥＤと上記全波整流回路を実装し上記管体の内部に設置されたプリント基板とにより構成されたことを特徴とするＬＥＤ照明器具。
【請求項１】
交流電源から供給され少なくともチョークコイルにより電流制限された電流が流れる電源側回路と、この電源側回路に接続できる口金端子と、この口金端子を両端部に有する管体と、この管体の管体側回路としては、上記チョークコイルにより電流制限された電源が上記口金端子から供給されこれを全波整流する全波整流回路と、この全波整流回路の両端に接続された複数個のＬＥＤと、これら複数個のＬＥＤと上記全波整流回路を実装し上記管体の内部に設置されたプリント基板とにより構成されたことを特徴とするＬＥＤ照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１０５３５５（Ｐ２００９−１０５３５５Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９９８１８（Ｐ２００７−２９９８１８）
【出願日】平成１９年１０月２３日（２００７．１０．２３）
【出願人】（５０７３８２３８２）第一通商株式会社 (4)
【出願人】（５００５１０２６１）ジェイアール東日本ビルテック株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２３日（２００７．１０．２３）
【出願人】（５０７３８２３８２）第一通商株式会社 (4)
【出願人】（５００５１０２６１）ジェイアール東日本ビルテック株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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