ＬＥＤ電球
【課題】 調光コントローラによって発熱電球の輝度を調光できるようにした発光システムにおいて白熱電球と互換できるようにしたＬＥＤ電球を提供する。
【解決手段】 白熱電球のソケットに取付け可能な口金が設けられた電球(32)と、電球に内蔵されたベース基板(33)と、口金(31)から入力され調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧を整流する整流回路(14,20)と、整流された電圧を平滑化する平滑回路(15,21)と、平滑化された電圧を入力とし、設定電流に応じたデューティー比の電圧を出力する一方、平滑化された入力電圧に応じて設定電流の大きさを調整する機能を有するスイッチング回路(16)と、電球に内蔵され、出力電圧が印加されてＬＥＤに設定電流が通電されることによって、口金から入力され調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧に対応した輝度に発光するＬＥＤ回路(17)と、を備える。
【解決手段】 白熱電球のソケットに取付け可能な口金が設けられた電球(32)と、電球に内蔵されたベース基板(33)と、口金(31)から入力され調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧を整流する整流回路(14,20)と、整流された電圧を平滑化する平滑回路(15,21)と、平滑化された電圧を入力とし、設定電流に応じたデューティー比の電圧を出力する一方、平滑化された入力電圧に応じて設定電流の大きさを調整する機能を有するスイッチング回路(16)と、電球に内蔵され、出力電圧が印加されてＬＥＤに設定電流が通電されることによって、口金から入力され調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧に対応した輝度に発光するＬＥＤ回路(17)と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はＬＥＤ電球に関し、例えば調光コントローラによって発熱電球の輝度を調光できるようにした発光システムにおいて調光機能を維持したまま、白熱電球と互換できるようにしたＬＥＤ電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光システムでは蛍光灯や白熱電球を光源に使用したものが一般的であった。また、かかる発光システムでは電源電圧の位相を制御しあるいは電圧を制御することによって調光を行う方法が採用されている。
【０００３】
最近、高輝度ＬＥＤ、例えば高輝度の白色ＬＥＤが実用化されたことを契機とし、従来の蛍光灯や白熱電球に代えてＬＥＤを光源に採用することが実用化されている（特許文献１）。
【０００４】
この種のＬＥＤ照明器具ではＬＥＤへのパルス状印加電圧をデューティー比を制御することによって調光を行う方式が採用されていた（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４５１１４号公報
【特許文献２】特表２００５−５２４９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の白熱電球用の調光回路は電源電圧の位相又は電圧を制御することによって調光を行うようにしていたので、既存の発熱電球をそのままＬＥＤ電球に交換すると、調光ができず、これがＬＥＤ電球の普及の障害になっていた。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑み、調光コントローラによって発熱電球の輝度を調光できるようにした発光システムにおいて調光機能を維持したまま、白熱電球と互換できるようにした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】
そこで、本発明に係るＬＥＤ電球は、調光コントローラによる電源の位相制御又は電圧制御によって白熱電球の輝度を調光し得るようにした発光システムにおける上記白熱電球と互換可能なＬＥＤ電球であって、上記白熱電球のソケットに取付け可能な口金が設けられた電球と、該電球に内蔵された取付け基板と、該ベース基板に搭載され、上記口金から入力され上記調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧を整流する整流回路と、上記ベース基板に搭載され、上記整流された電圧を平滑化する平滑回路と、上記ベース基板に搭載され、上記平滑化された電圧を入力とし、設定電流に応じたデューティー比の電圧を出力する一方、上記平滑化された入力電圧に応じて設定電流の大きさを調整する機能を有するスイッチング回路と、上記電球に内蔵され、上記スイッチング回路の出力電圧が印加されてＬＥＤに設定電流が通電されることによって、上記口金から入力され上記調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧に対応した輝度に発光するＬＥＤ回路と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の１つの特徴は調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された入力電圧の大きさに応じて出力電圧のデューティー比を任意に変更し得る機能を有するスイッチング回路を用いるようにした点にある。
【００１０】
これにより、調光コントローラにて白熱電球を調光できるようにした発光システムにおける白熱電球とＬＥＤ電球とに互換性を与えることができる結果、既存の白熱電球を用いた発光システムを変更することなく、白熱電球をＬＥＤ電球に容易に交換することができ、しかも既存の調光コントローラによってＬＥＤ電球の輝度を調光できる。
【００１１】
スイッチング回路は、可変抵抗の両端電圧に応じてＬＥＤ電流を設定し、平滑化された入力電圧に応じて可変抵抗の両端電圧を調整するように構成されることができる。
【００１２】
具体的には、口金から入力され調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧を整流する第２の整流回路と、整流された電圧を平滑化する第２の平滑回路と、平滑化された入力電圧の大きさを検出する電源電圧検出器とを備え、スイッチング回路は、電源電圧検出器の出力を受けて可変抵抗の両端電圧を調整するように構成することができる。
【００１３】
また、スイッチング回路は、検知されたＬＥＤ通電電流をフィードバック信号として受け、ＬＥＤ電流が設定電流となるように出力のデューティー比をフィードバック制御するように構成するのがよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図３は本発明に係るＬＥＤ電球の好ましい実施形態を示す。図１において、ＬＥＤ電球３０は電球３２の後端に口金３１を備え、電球３２内にはベース基板３３とＬＥＤユニット３４が内蔵され、ベース基板３３には後述のノイズフィルター回路１３、整流回路１４、２０、平滑回路１５、２１、ＰＷＭスイッチング回路１６、電源電圧検出器２２及び電流検出器１８が搭載され、又ＬＥＤユニット３４には後述のＬＥＤ回路１７が搭載されている。
【００１５】
図２において、１０はＡＣ商用電源、１１はトライアック又はサイリスタを用いて構成され、可変抵抗の抵抗値を調整することによって電源電圧の位相制御又は電圧制御を行う調光コントローラ、１２はＬＥＤ電球３０の入力端子（口金３１）、１３は入力端子１２の入力交流電圧からノイズをカットするノイズフィルター回路、１４は入力交流電圧を整流する整流回路、１５は整流された電圧を平滑化する平滑回路である。
【００１６】
１６は平滑化された電圧を入力とし、可変抵抗１６Ａの両端電圧の大きさに応じてＬＥＤの通電電流を設定し、設定電流に応じたデューティー比の電圧を出力するＰＷＭスイッチング回路、１７は複数のＬＥＤを直列に接続して構成され、ＰＷＭスイッチング回路１６の出力電圧が印加されてＬＥＤを発光させるＬＥＤ回路、１８はＬＥＤ回路１８の通電電流を検出し、ＰＷＭスイッチング回路１６にフィードバック信号として出力する電流検出器である。
【００１７】
２０はノイズフィルター回路１４からの入力交流電圧を整流する第２の整流回路、２１は整流された電圧を平滑化する第２の平滑回路、２２は可変抵抗を有し、平滑された電圧からＰＷＭスイッチング回路１６の入力電圧の大きさを検出する電源電圧検出器である。
【００１８】
ＰＷＭスイッチング回路１６は平滑化された入力電圧の大きさに応じて可変抵抗１６Ａの両端電圧を調整するようになっている。
【００１９】
また、ＰＷＭスイッチング回路１６は、電流検出器１８で検知されたＬＥＤ通電電流をフィードバック信号として受け、ＬＥＤ通電電流が設定電流となるように出力のデューティー比をフィードバック制御するようになっている。
【００２０】
調光コントローラ１１を操作し、電源電圧１０の位相制御又は電圧制御を行うと、制御された交流電圧が入力端子１２に加えられ、ノイズフィルター回路１３でノイズがカットされ、整流回路１４で整流され、平滑回路１５で平滑された後、ＰＷＭスイッチング回路１６に入力される。
【００２１】
ＰＷＭスイッチング回路１６は可変抵抗１６Ａで設定された電流となるようなデューティー比の電圧をＬＥＤ回路１７に出力し、ＬＥＤ回路１７のＬＥＤが発光し、ＬＥＤ通電電流は電流検出器１８で検出され、ＰＷＭスイッチング回路１６にフィードバック信号として出力され、ＰＷＭスイッチング回路１６はＬＥＤ通電電流が設定電流となるようにデューティー比を制御する。
【００２２】
他方、ノイズカットされた電圧は第２の整流回路２０で整流され、第２の平滑回路２１で平滑された後、電源電圧検出器２２で平滑化された電圧の大きさが検出され、ＰＷＭスイッチング回路１６に入力される。
【００２３】
ＰＷＭスイッチング回路１６は図３に示されるように、平滑化された電圧の大きさに応じて可変抵抗１６Ａの両端電圧を可変制御し、この可変制御された電圧に対応する設定電流となるように、出力電圧のデューティー比を変更制御するので、ＬＥＤの発光輝度が調光されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るＬＥＤ電球の好ましい実施形態を示す全体構成図である。
【図２】上記実施形態における回路構成を示す図である。
【図３】上記実施形態における電圧とＬＥＤ電流の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０ ＡＣ商用電源
１１ 調光コントローラ
１４、２０ 整流回路
１５、２１ 平滑回路
１６ ＰＷＭスイッチング回路
１７ ＬＥＤ回路
１８ 電流検出器
２２ 電源電圧検出器
３０ ＬＥＤ電球
３１ 口金
３２ 電球
３３ ベース基板
３４ ＬＥＤユニット
【技術分野】
【０００１】
この発明はＬＥＤ電球に関し、例えば調光コントローラによって発熱電球の輝度を調光できるようにした発光システムにおいて調光機能を維持したまま、白熱電球と互換できるようにしたＬＥＤ電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光システムでは蛍光灯や白熱電球を光源に使用したものが一般的であった。また、かかる発光システムでは電源電圧の位相を制御しあるいは電圧を制御することによって調光を行う方法が採用されている。
【０００３】
最近、高輝度ＬＥＤ、例えば高輝度の白色ＬＥＤが実用化されたことを契機とし、従来の蛍光灯や白熱電球に代えてＬＥＤを光源に採用することが実用化されている（特許文献１）。
【０００４】
この種のＬＥＤ照明器具ではＬＥＤへのパルス状印加電圧をデューティー比を制御することによって調光を行う方式が採用されていた（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４５１１４号公報
【特許文献２】特表２００５−５２４９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の白熱電球用の調光回路は電源電圧の位相又は電圧を制御することによって調光を行うようにしていたので、既存の発熱電球をそのままＬＥＤ電球に交換すると、調光ができず、これがＬＥＤ電球の普及の障害になっていた。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑み、調光コントローラによって発熱電球の輝度を調光できるようにした発光システムにおいて調光機能を維持したまま、白熱電球と互換できるようにした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】
そこで、本発明に係るＬＥＤ電球は、調光コントローラによる電源の位相制御又は電圧制御によって白熱電球の輝度を調光し得るようにした発光システムにおける上記白熱電球と互換可能なＬＥＤ電球であって、上記白熱電球のソケットに取付け可能な口金が設けられた電球と、該電球に内蔵された取付け基板と、該ベース基板に搭載され、上記口金から入力され上記調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧を整流する整流回路と、上記ベース基板に搭載され、上記整流された電圧を平滑化する平滑回路と、上記ベース基板に搭載され、上記平滑化された電圧を入力とし、設定電流に応じたデューティー比の電圧を出力する一方、上記平滑化された入力電圧に応じて設定電流の大きさを調整する機能を有するスイッチング回路と、上記電球に内蔵され、上記スイッチング回路の出力電圧が印加されてＬＥＤに設定電流が通電されることによって、上記口金から入力され上記調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧に対応した輝度に発光するＬＥＤ回路と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の１つの特徴は調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された入力電圧の大きさに応じて出力電圧のデューティー比を任意に変更し得る機能を有するスイッチング回路を用いるようにした点にある。
【００１０】
これにより、調光コントローラにて白熱電球を調光できるようにした発光システムにおける白熱電球とＬＥＤ電球とに互換性を与えることができる結果、既存の白熱電球を用いた発光システムを変更することなく、白熱電球をＬＥＤ電球に容易に交換することができ、しかも既存の調光コントローラによってＬＥＤ電球の輝度を調光できる。
【００１１】
スイッチング回路は、可変抵抗の両端電圧に応じてＬＥＤ電流を設定し、平滑化された入力電圧に応じて可変抵抗の両端電圧を調整するように構成されることができる。
【００１２】
具体的には、口金から入力され調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧を整流する第２の整流回路と、整流された電圧を平滑化する第２の平滑回路と、平滑化された入力電圧の大きさを検出する電源電圧検出器とを備え、スイッチング回路は、電源電圧検出器の出力を受けて可変抵抗の両端電圧を調整するように構成することができる。
【００１３】
また、スイッチング回路は、検知されたＬＥＤ通電電流をフィードバック信号として受け、ＬＥＤ電流が設定電流となるように出力のデューティー比をフィードバック制御するように構成するのがよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図３は本発明に係るＬＥＤ電球の好ましい実施形態を示す。図１において、ＬＥＤ電球３０は電球３２の後端に口金３１を備え、電球３２内にはベース基板３３とＬＥＤユニット３４が内蔵され、ベース基板３３には後述のノイズフィルター回路１３、整流回路１４、２０、平滑回路１５、２１、ＰＷＭスイッチング回路１６、電源電圧検出器２２及び電流検出器１８が搭載され、又ＬＥＤユニット３４には後述のＬＥＤ回路１７が搭載されている。
【００１５】
図２において、１０はＡＣ商用電源、１１はトライアック又はサイリスタを用いて構成され、可変抵抗の抵抗値を調整することによって電源電圧の位相制御又は電圧制御を行う調光コントローラ、１２はＬＥＤ電球３０の入力端子（口金３１）、１３は入力端子１２の入力交流電圧からノイズをカットするノイズフィルター回路、１４は入力交流電圧を整流する整流回路、１５は整流された電圧を平滑化する平滑回路である。
【００１６】
１６は平滑化された電圧を入力とし、可変抵抗１６Ａの両端電圧の大きさに応じてＬＥＤの通電電流を設定し、設定電流に応じたデューティー比の電圧を出力するＰＷＭスイッチング回路、１７は複数のＬＥＤを直列に接続して構成され、ＰＷＭスイッチング回路１６の出力電圧が印加されてＬＥＤを発光させるＬＥＤ回路、１８はＬＥＤ回路１８の通電電流を検出し、ＰＷＭスイッチング回路１６にフィードバック信号として出力する電流検出器である。
【００１７】
２０はノイズフィルター回路１４からの入力交流電圧を整流する第２の整流回路、２１は整流された電圧を平滑化する第２の平滑回路、２２は可変抵抗を有し、平滑された電圧からＰＷＭスイッチング回路１６の入力電圧の大きさを検出する電源電圧検出器である。
【００１８】
ＰＷＭスイッチング回路１６は平滑化された入力電圧の大きさに応じて可変抵抗１６Ａの両端電圧を調整するようになっている。
【００１９】
また、ＰＷＭスイッチング回路１６は、電流検出器１８で検知されたＬＥＤ通電電流をフィードバック信号として受け、ＬＥＤ通電電流が設定電流となるように出力のデューティー比をフィードバック制御するようになっている。
【００２０】
調光コントローラ１１を操作し、電源電圧１０の位相制御又は電圧制御を行うと、制御された交流電圧が入力端子１２に加えられ、ノイズフィルター回路１３でノイズがカットされ、整流回路１４で整流され、平滑回路１５で平滑された後、ＰＷＭスイッチング回路１６に入力される。
【００２１】
ＰＷＭスイッチング回路１６は可変抵抗１６Ａで設定された電流となるようなデューティー比の電圧をＬＥＤ回路１７に出力し、ＬＥＤ回路１７のＬＥＤが発光し、ＬＥＤ通電電流は電流検出器１８で検出され、ＰＷＭスイッチング回路１６にフィードバック信号として出力され、ＰＷＭスイッチング回路１６はＬＥＤ通電電流が設定電流となるようにデューティー比を制御する。
【００２２】
他方、ノイズカットされた電圧は第２の整流回路２０で整流され、第２の平滑回路２１で平滑された後、電源電圧検出器２２で平滑化された電圧の大きさが検出され、ＰＷＭスイッチング回路１６に入力される。
【００２３】
ＰＷＭスイッチング回路１６は図３に示されるように、平滑化された電圧の大きさに応じて可変抵抗１６Ａの両端電圧を可変制御し、この可変制御された電圧に対応する設定電流となるように、出力電圧のデューティー比を変更制御するので、ＬＥＤの発光輝度が調光されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るＬＥＤ電球の好ましい実施形態を示す全体構成図である。
【図２】上記実施形態における回路構成を示す図である。
【図３】上記実施形態における電圧とＬＥＤ電流の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０ ＡＣ商用電源
１１ 調光コントローラ
１４、２０ 整流回路
１５、２１ 平滑回路
１６ ＰＷＭスイッチング回路
１７ ＬＥＤ回路
１８ 電流検出器
２２ 電源電圧検出器
３０ ＬＥＤ電球
３１ 口金
３２ 電球
３３ ベース基板
３４ ＬＥＤユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調光コントローラによる電源の位相制御又は電圧制御によって白熱電球の輝度を調光し得るようにした発光システムにおける上記白熱電球と互換可能なＬＥＤ電球であって、
上記白熱電球のソケットに取付け可能な口金が設けられた電球と、
該電球に内蔵された取付け基板と、
該ベース基板に搭載され、上記口金から入力され上記調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧を整流する整流回路と、
上記ベース基板に搭載され、上記整流された電圧を平滑化する平滑回路と、
上記ベース基板に搭載され、上記平滑化された電圧を入力とし、設定電流に応じたデューティー比の電圧を出力する一方、上記平滑化された入力電圧に応じて設定電流の大きさを調整する機能を有するスイッチング回路と、
上記電球に内蔵され、上記スイッチング回路の出力電圧が印加されてＬＥＤに設定電流が通電されることによって、上記口金から入力され上記調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧に対応した輝度に発光するＬＥＤ回路と、
を備えたことを特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項２】
上記スイッチング回路は、可変抵抗の両端電圧に応じてＬＥＤ電流を設定する一方、上記平滑化された入力電圧の大きさに応じて可変抵抗の両端電圧を調整するようになっている請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
上記口金から入力され上記調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧を整流する第２の整流回路と、上記整流された電圧を平滑化する第２の平滑回路と、上記平滑化された入力電圧の大きさを検出する電源電圧検出器とを備え、
上記スイッチング回路は、電源電圧検出器の出力を受けて可変抵抗の両端電圧を調整するようになっている請求項２記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
上記スイッチング回路は、検知された上記ＬＥＤ通電電流をフィードバック信号として受け、上記ＬＥＤ電流が設定電流となるように出力のデューティー比をフィードバック制御するようになっている請求項１ないし３のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
【請求項１】
調光コントローラによる電源の位相制御又は電圧制御によって白熱電球の輝度を調光し得るようにした発光システムにおける上記白熱電球と互換可能なＬＥＤ電球であって、
上記白熱電球のソケットに取付け可能な口金が設けられた電球と、
該電球に内蔵された取付け基板と、
該ベース基板に搭載され、上記口金から入力され上記調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧を整流する整流回路と、
上記ベース基板に搭載され、上記整流された電圧を平滑化する平滑回路と、
上記ベース基板に搭載され、上記平滑化された電圧を入力とし、設定電流に応じたデューティー比の電圧を出力する一方、上記平滑化された入力電圧に応じて設定電流の大きさを調整する機能を有するスイッチング回路と、
上記電球に内蔵され、上記スイッチング回路の出力電圧が印加されてＬＥＤに設定電流が通電されることによって、上記口金から入力され上記調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧に対応した輝度に発光するＬＥＤ回路と、
を備えたことを特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項２】
上記スイッチング回路は、可変抵抗の両端電圧に応じてＬＥＤ電流を設定する一方、上記平滑化された入力電圧の大きさに応じて可変抵抗の両端電圧を調整するようになっている請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
上記口金から入力され上記調光コントローラによって位相制御又は電圧制御された交流電圧を整流する第２の整流回路と、上記整流された電圧を平滑化する第２の平滑回路と、上記平滑化された入力電圧の大きさを検出する電源電圧検出器とを備え、
上記スイッチング回路は、電源電圧検出器の出力を受けて可変抵抗の両端電圧を調整するようになっている請求項２記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
上記スイッチング回路は、検知された上記ＬＥＤ通電電流をフィードバック信号として受け、上記ＬＥＤ電流が設定電流となるように出力のデューティー比をフィードバック制御するようになっている請求項１ないし３のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−３３８６３（Ｐ２０１０−３３８６３Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９４３４９（Ｐ２００８−１９４３４９）
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【出願人】（５９１０５１１６２）新光電装株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【出願人】（５９１０５１１６２）新光電装株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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