JP2009134946A

JP2009134946A - Ｌｅｄ照明器具

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Publication number: JP2009134946A
Application number: JP2007309226A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Mizukawa; 宏光水川; Yoshifumi Kuroki; 芳文黒木
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2027-11-29
Also published as: JP5285266B2

Abstract

【課題】始動時の光出力の立ち上がりの改善と周囲温度による光出力の変動抑制を可能としたＬＥＤ照明器具を提供する。
【解決手段】発光ダイオード２ａ〜２ｄを含むＬＥＤ発光部２と、ＬＥＤ発光部２に発光ダイオード２ａ〜２ｄを点灯させる電流を供給する点灯回路部４とを器具筐体内に内蔵するＬＥＤ照明器具において、周囲温度が変化しても照明器具からの光出力が略一定になるように制御する制御部を点灯回路部４内に設けた。周囲温度が常温よりも低い低温時の点灯安定時にＬＥＤ発光部２に流れる電流が最も小さくなるように制御する。また、周囲温度が常温よりも低い低温時の点灯回路部４への入力電源投入時にＬＥＤ発光部２に安定時よりも大きい電流を流す。
【選択図】図１

Description

本発明は発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という）を点灯させるＬＥＤ照明器具の温度特性の改善に関するものである。

近年、ＬＥＤの光学性能が高くなってきており、ＬＥＤを用いた照明器具は寿命が長いなどの理由で従来の光源から置き換えられる状態にある。今後ＬＥＤの性能がますます向上していけば、さらに汎用の照明器具分野で採用されると考えられる。

ＬＥＤは蛍光灯やＨＩＤ（高輝度放電灯）のように点灯してから光出力が安定するまでの光出力安定時間が短いため、電源を投入してからすぐに照度や光出力が必要な場面ではＬＥＤが適しているといえる。例えば、特許文献１（特開平８−２５００６７号公報）では、電球型蛍光灯において管内に主アマルガムを設け、前記管の両端部に一対の電極を有し、かつ前記電極を支持する内部導入線の前記電極の近傍に補助アマルガムが設けられた蛍光管と、前記蛍光管の両端部を固着保持したホルダと、前記蛍光管を収納し、かつケースとで外囲器を構成するグローブとを備えた電球型蛍光灯において、前記補助アマルガムの一方の主面の少なくとも一部が前記電極に対向して設けられた構成を有し、その作用としては、補助アマルガムの一方の主面の少なくとも一部が電極に対向しているため、電極の放射熱および対流熱を受けやすくなるので、放電空間への水銀の放出が活発になり、点灯初期の光束の立ち上がりが速くなるということである。

一方、ＬＥＤは光出力の周囲温度特性を持っており、高温時に比べ低温時の方が光出力（例えば光束、照度）が良い。このため、これらのＬＥＤを含んだＬＥＤ発光部を内蔵した照明器具は一般的にＬＥＤに流す電流が一定とすると、通常使用時には光出力が低下した状態で使用する傾向にある。

図１５に特許文献２（特開２００７−１８９８１９号公報）に開示された従来のＬＥＤ点灯装置の回路図を示す。Ｖｓは商用交流電源、ＤＢは全波整流器、Ｃ２はコンデンサ、Ｔ１はトランスで１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２を備えている。Ｑ１はスイッチング素子、Ｄ１は整流ダイオード、１３はスイッチング素子Ｑ１の制御回路、２はＬＥＤ発光部、１４は定電流素子である。

次に、図１５に示す回路の動作を説明する。商用交流電源Ｖｓの交流電圧を全波整流器ＤＢで整流し、コンデンサＣ２で平滑し、トランスＴ１、ＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子Ｑ１で高周波矩形波交流電圧に変換し、整流ダイオードＤ１で整流して得られたパルス電圧に定電流素子１４、ＬＥＤ発光部２の直列回路を接続する。スイッチング素子Ｑ１は制御回路１３によってオン・オフ制御される。

図１６にトランスＴ１の２次側電圧Ｖｎ２と整流ダイオードＤ１で整流して得られたパルス電圧Ｖｐの波形を示す。ＬＥＤ発光部２を流れる電流はパルス電圧Ｖｐがある時だけ定電流素子１４で規定された定電流Ｉｃが流れて点灯する。

定電流素子１４の特性例を図１７に示す。横軸は印加電圧、縦軸は電流である。定電流素子１４にある電圧Ｖｃ以上の電圧を印加すると、印加電圧に関係なく一定の電流Ｉｃが流れる。電源電圧の変動、ＬＥＤの順方向電圧のばらつきは定電流素子１４に印加される電圧が電圧変動と順方向電圧のばらつきを吸収するように変化し、流れる電流はＩｃと一定に保たれる。したがって、消費電力は電源電圧の変動分だけ増減するが、ＬＥＤの輝度は変化しない。

図１５に示す回路ではパルス電圧Ｖｐが無いときはＬＥＤ発光部２は消灯するが、パルス電圧Ｖｐが数ｋＨｚ以上の高周波であれば、消灯していることは人間の目では認知できないので、ＬＥＤ発光部２は点灯し続けているように見える。

図１６に示すパルス電圧Ｖｐの一周期Ｔに対するパルス電圧Ｖｐの割合（ｔ／Ｔ）を減少させると、ＬＥＤ発光部２の輝度が低下し、パルス電圧Ｖｐの割合（ｔ／Ｔ）を増加させると輝度が上昇しているように見える。パルス電圧Ｖｐの割合（ｔ／Ｔ）は制御回路１３で調整できる。
特開平８−２５００６７号公報特開２００７−１８９８１９号公報

特許文献１では蛍光灯であるため、図１１に示すようにどうしても低温時の光の立ち上がりに時間がかかってしまう。図１１は本発明者らが電球型蛍光灯を使用し低温状態にして電源投入から照度計で測定したものである。また、ＬＥＤの光出力は、図１２に示すように、出力電流一定とすると高温になれば低下する方向にある。図１２は本発明者らがＬＥＤを使用し、ＤＣ電源にて出力電流を一定にしてぺルチェ素子にてＬＥＤのケース温度を一定になるように制御して球面光束計にて測定したものである。

さらに、従来の点灯回路部を用いた場合の照度も図１４に示すように高温になれば低下していくため、ＬＥＤ照明器具の周囲の雰囲気温度に大きく影響され、例えば断熱施工が行われるような天井に取り付けられる埋め込み型ＬＥＤ照明器具においては、光出力が所定の光出力よりも低下するということになる。

例えば、特許文献２ではＬＥＤに流れる電流を定電流素子により一定化することにより光出力を安定させようとしているが、ＬＥＤには温度特性があり、図１２に示すように、周囲温度が上昇していくと、発光効率が低下するので、図１３に示すように、常温時（２５℃）の光束を１００％とすると、それより高温時の照度比が低下する傾向となっていた。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、始動時の光出力の立ち上がりの改善と周囲温度による光出力の変動抑制を可能としたＬＥＤ照明器具を提供することを課題とする。

請求項１の発明は、図１、図２に示すように、発光ダイオード２ａ〜２ｄを含むＬＥＤ発光部２と、ＬＥＤ発光部２に発光ダイオード２ａ〜２ｄを点灯させる電流を供給する点灯回路部４とを器具筐体７内に内蔵するＬＥＤ照明器具において、周囲温度が変化しても照明器具からの光出力が略一定になるように制御する制御部を点灯回路部４内に設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は、図１、図９に示すように、発光ダイオード２ａ〜２ｄを含むＬＥＤ発光部２を器具筐体７内に内蔵し、ＬＥＤ発光部２に発光ダイオード２ａ〜２ｄを点灯させる電流を供給する点灯回路部４を器具筐体外に有するＬＥＤ照明器具において、周囲温度が変化しても照明器具からの光出力が略一定になるように制御する制御部を点灯回路部４内に設けたことを特徴とする。

請求項３の発明は、図１、図２に示すように、発光ダイオード２ａ〜２ｄを含むＬＥＤ発光部２と、ＬＥＤ発光部２に発光ダイオード２ａ〜２ｄを点灯させる電流を供給する点灯回路部４とを器具筐体７内に内蔵するＬＥＤ照明器具において、図７に示すように、周囲温度Ｔａが常温よりも低い低温時の点灯安定時にＬＥＤ発光部２に流れる電流が最も小さくなるように制御する制御部を点灯回路部４内に設けたことを特徴とする。

請求項４の発明は、図１、図２に示すように、発光ダイオード２ａ〜２ｄを含むＬＥＤ発光部２と、ＬＥＤ発光部２に発光ダイオード２ａ〜２ｄを点灯させる電流を供給する点灯回路部４とを器具筐体７内に内蔵するＬＥＤ照明器具において、図５、図６に示すように、周囲温度Ｔａが常温よりも低い低温時の点灯回路部４への入力電源投入時にＬＥＤ発光部２に安定時よりも大きい電流を流すように制御する制御部を点灯回路部４内に設けたことを特徴とする。

請求項５の発明は、図１、図２に示すように、発光ダイオード２ａ〜２ｄを含むＬＥＤ発光部２と、ＬＥＤ発光部２に発光ダイオード２ａ〜２ｄを点灯させる電流を供給する点灯回路部４とを器具筐体７内に内蔵するＬＥＤ照明器具において、図５、図６に示すように、周囲温度が常温よりも低い低温時の点灯回路部４への入力電源投入時にＬＥＤ発光部２に安定時よりも大きい電流を流し、図７に示すように、周囲温度が常温よりも低い低温時の点灯安定時にはＬＥＤ発光部２に流れる電流が最も小さくなるように制御する制御部を点灯回路部４内に設けたことを特徴とする。

請求項１〜３の発明によれば、周囲温度が変化した場合、低温から高温になればＬＥＤに流れる電流を増加させ、ＬＥＤ照明器具の光出力を上げるように制御を行い、従来に比べて光出力を略一定にできる。

請求項４，５の発明によれば、周囲温度が常温よりも低い低温時の点灯回路部への入力電源投入時にＬＥＤ発光部に安定時よりも大きい電流を流すように制御する制御部を点灯回路部内に設けたので、始動時の光出力の立ち上がりを改善できる。

以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。
（実施形態１）
本発明の実施形態１の回路図を図１に示す。ＬＥＤ発光部２は、４個のＬＥＤ２ａ〜２ｄが搭載されており、ＬＥＤ２ａからＬＥＤ２ｄまでがアノードからカソードに直列につながれる構成となっている。ＬＥＤ２ａのアノード側にはプラス、ＬＥＤ２ｄのカソード側にはマイナスの電圧が印加されることにより、各ＬＥＤ２ａ〜２ｄが発光する。ＬＥＤ２ａ〜２ｄの順方向電圧Ｖｆの合計以上の電圧が印加されると、流れる電流の値に応じてＬＥＤから光束を得ることが出来る。順方向電圧Ｖｆは通常略３．５Ｖのため、４個直列に接続するのであれば、４×３．５Ｖ以上の直流電圧において点灯させることが出来る。

本実施形態の実装状態の一例を図２に示す。ＬＥＤ照明器具の器具筐体７内に、ＬＥＤ発光部２と点灯回路部４が内蔵されている。器具筐体７は、下端開放された金属製の円筒体よりなり、下端開放部は光拡散板８で覆われている。この光拡散板８に対向するように、ＬＥＤ発光部２が配置されている。２１はＬＥＤ実装基板であり、ＬＥＤ発光部２のＬＥＤ２ａ〜２ｄを実装している。４１は電源回路基板であり、点灯回路部４の電子部品を実装している。ＬＥＤ発光部２は、器具筐体７内において放熱板７１に接触するように設置されており、ＬＥＤ２ａ〜２ｄの発生する熱を器具筐体７に逃がすようになっている。また、ＬＥＤ発光部２と点灯回路部４は、この放熱板７１に設けられた穴を介して、リード線５で接続されている。放熱板７１はアルミ板や銅板のような金属板であり、放熱効果と遮蔽効果を兼ねている。放熱板７１は器具筐体７に電気的に接続されてアースされるが、リード線５のプラス側ならびにマイナス側とは電気的に分離された非充電部となっている。器具筐体７は天井９に埋め込まれており、断熱施工が行われるような天井に取り付けられると、点灯後の時間が経過するにつれて、ＬＥＤ発光部２と点灯回路部４の温度が上昇して行くことになる。

点灯回路部４の出力コネクタＣＯＮ２とＬＥＤ発光部２は一対のリード線５で接続されている。点灯回路部４の入力コネクタＣＯＮ１は、商用交流電源Ｖｓからの交流電源電圧（例えば、ＡＣ１００Ｖ、５０／６０Ｈｚ）に接続される。

スイッチング電源回路部１とフィルタ回路部３を含めて点灯回路部４としている。スイッチング電源回路部１は非絶縁型の降圧チョッパ回路であり、パワースイッチング素子を兼ねた制御回路ＩＣ３（例えば松下電器産業株式会社製造のＭＩＰ５５２）によりスイッチング制御される。

商用交流電源Ｖｓに点灯回路部４のフィルタ回路部３が接続される。フィルタ回路部３はヒューズＦＵＳＥ、コンデンサＣ３、ラインフィルタＬＦからなり、商用交流電源Ｖｓの一端にヒューズＦＵＳＥが直列接続され、商用交流電源Ｖｓの他端とヒューズＦＵＳＥの出力端と並列にコンデンサＣ３、ラインフィルタＬＦが接続される。

フィルタ回路部３の出力には全波整流器ＤＢとコンデンサＣ１が並列接続され、コンデンサＣ１の両端にＬＥＤ２ａ〜２ｄの直列回路からなるＬＥＤ発光部２とチョークＬ１と制御回路ＩＣ３の出力端子Ｑとグランド端子Ｇ間が直列に接続されている。出力端子Ｑは制御回路ＩＣ３の内部でスイッチング用のＭＯＳＦＥＴのドレイン端子に接続されている。グランド端子Ｇは制御回路ＩＣ３の内部でスイッチング用のＭＯＳＦＥＴのソース端子に接続されている。

また、ＬＥＤ発光部２とチョークＬ１の直列回路にダイオードＤ１が並列接続されており、コンデンサＣ２がＬＥＤ発光部２と並列に接続されている。ダイオードＤ１のカソード側はコンデンサＣ２の正極側に接続され、アノード側はチョークＬ１を介してコンデンサＣ２の負極側に接続されている。

制御回路ＩＣ３の周辺には、制御部品として、感温抵抗Ｒｔ、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ８、コンデンサＣ５〜Ｃ７が接続されている。制御回路ＩＣ３のＶｄｄ端子は外部基準電圧端子であり、この端子の雑音防止用にコンデンサＣ５が接続されている。制御回路ＩＣ３のＥＸ端子はＬＥＤ発光部２への出力電流の大きさを決める端子であり、Ｖｄｄ端子と回路グランド（グランド端子Ｇ）の間に抵抗Ｒ２と感温抵抗Ｒｔと抵抗Ｒ３が直列接続され、その分圧電圧がＥＸ端子に印加されている。コンデンサＣ６は上述のコンデンサＣ５と同様、雑音防止用のコンデンサである。

Ｖｉｎ端子は商用交流電源Ｖｓが投入された後、全波整流後の電源ラインからこの端子を介して制御回路ＩＣ３に制御電源を供給する端子である。コンデンサＣ７はコンデンサＣ５、Ｃ６と同じく雑音防止用のコンデンサである。

回路動作としては、まず商用交流電源Ｖｓから入力された電圧は入力コネクタＣＯＮ１を介しフィルタ回路部３を経て全波整流器ＤＢにて全波整流される。全波整流された電圧はコンデンサＣ１を介してＬＥＤ発光部２とコンデンサＣ２の並列回路とチョークＬ１と制御回路ＩＣ３の出力端子Ｑ−グランド端子Ｇ間の直列回路に印加される。

商用交流電源Ｖｓの投入直後は、制御回路ＩＣ３のＶｉｎ端子から制御電源が制御回路ＩＣ３に供給され、Ｖｄｄ端子の電圧が所定の電圧に達したときに発振を開始する。制御回路ＩＣ３の出力端子Ｑ−グランド端子Ｇ間の電圧がほぼ０のとき、つまり内部のスイッチング素子がＯＮ状態のときは、制御回路ＩＣ３を介して全波整流器ＤＢの出力電圧がＬＥＤ発光部２とコンデンサＣ２の並列回路とチョークＬ１の直列回路に印加され、ＬＥＤ発光部２のＬＥＤ２ａ〜２ｄが点灯する。

上述のＯＮ状態の時間幅は制御回路ＩＣ３の内部で設定される閾値電圧で決定される。制御回路ＩＣ３の内部で出力端子Ｑ−グランド端子Ｇ間に流れる電流を電圧に変換し、その電圧が前記閾値電圧に達すると、制御回路ＩＣ３の出力端子Ｑ−グランド端子Ｇ間が開放状態（つまり内部のスイッチング素子がＯＦＦ状態）となる。このとき、チョークＬ１の蓄積エネルギーによる逆起電力にてダイオードＤ１を介してコンデンサＣ２とＬＥＤ発光部２の並列回路に回生電流が流れて、ＬＥＤ２ａ〜２ｄの点灯状態を維持する。

図３は本実施形態の動作波形であり、制御回路ＩＣ３の内部のスイッチング素子であるＭＯＳＦＥＴのドレイン−ソース間電圧、ドレイン−ソース間電流及びダイオードＤ１に流れる電流の波形を示している。図中のＯＮ区間とＯＦＦ区間を合算した周期Ｔ、つまりその逆数のスイッチング周波数は、この制御回路ＩＣ３では数十ｋＨｚに固定されているため、ＯＦＦ状態からＯＮ状態へは強制的に移行する。

また、制御回路ＩＣ３の出力端子Ｑ−グランド端子Ｇ間がＯＮ状態になる時間幅を設定するための閾値電圧はＥＸ端子の分圧電圧により変えることができる。このＥＸ端子の電圧を変更することによりＬＥＤ発光部２のＬＥＤに流れる電流を設定し、所望の光出力を得ることができる。つまり、ＬＥＤ発光部２のＬＥＤ２ａ〜２ｄへ流す電流Ｉｏは制御回路ＩＣ３の閾値電圧を変えることにより変化させることができ、この閾値電圧は制御回路ＩＣ３のＥＸ端子に印加する電圧を変えることにより可変制御できる。この閾値電圧ＶｔｈとＥＸ端子に印加する電圧の関係を図４に示す。

また、この制御回路ＩＣ３（松下電器産業株式会社製造のＭＩＰ５５２）の閾値電圧は周囲温度特性を持っており、制御回路ＩＣ３の温度が高くなるにつれて閾値電圧が大きくなる特性がある。このため低温時にはＬＥＤ２ａ〜２ｄに流れる電流Ｉｏが小さくなってしまうため、低温時で電源投入すると光の立上がりが遅くなる。そこで、制御回路ＩＣ３のＶｄｄ端子とＥＸ端子間に抵抗Ｒ２と感温抵抗Ｒｔを入れることにより、図６に示すように、低温時（例えば、−１０℃〜１０℃）の電源投入時にＬＥＤ２ａ〜２ｄに流れる電流Ｉｏを大きくしている。ＥＸ端子に印加される電圧は、Ｖｄｄ×Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒｔ＋Ｒ３）となり、感温抵抗Ｒｔの抵抗値が周囲温度に応じて変化することにより、ＥＸ端子に印加される電圧は可変制御される。これにより、図５に示すように、低温時の電源投入時の光出力の立上がりが改善される。図５では、低温時の電源投入後の経過時間（ｓ）と照度比の関係を示している。

このように低温時の電源投入時に大きな電流をＬＥＤに流すことにより従来例に示した電球型蛍光灯の光立ち上がりに対しＬＥＤ照明器具からの光出力を早く立ち上げることができ、すぐに光出力を安定化できる。

さらに図６に示すように低温時にＬＥＤに流す電流Ｉｏが大きくなり、そこから温度が高くなるにつれて緩やかにＬＥＤに流す電流Ｉｏが小さくなり、さらに温度が高くなるにつれて今度はＬＥＤに流す電流Ｉｏが大きくなる制御としている。

また、図２に示すように、点灯回路部４を器具筐体７に内蔵した場合は、安定点灯時において、図６の常温より高い領域の特性となるため、図７に示すようにＬＥＤに流す電流（または点灯回路部４の出力電流）Ｉｏが周囲温度Ｔａに対して正特性となるように制御される。このため、従来例（図１４）で述べた光出力の低下が抑制され、周囲温度Ｔａが変化しても光出力が略一定（図８）となる。

図８は本実施形態のＬＥＤ照明器具の周囲温度に対する照度比（安定点灯時）を示しており、図１４の従来例に比べると、周囲温度変化に対する照度比の変化が抑制されていることが分かる。

上述のように点灯回路部内の制御部での制御によって低温時の光出力の立ち上がりを改善することが出来、かつ高温時で光出力が低下することに対しても光出力を略一定化することが出来る。

なお、ＬＥＤ発光部２は４個直列のＬＥＤ接続について説明したが、個数には関係なくアノードとカソードの方向さえ一致していれば並列接続しても構わない。以下の実施形態においても同様である。

（実施形態２）
図９は実施形態１のＬＥＤ点灯装置を用いた電源別置型ＬＥＤ照明器具の構成を示している。つまり、実施形態１ではＬＥＤ発光部２と点灯回路部４とをＬＥＤ照明器具の器具筐体７内に内蔵しているが、この実施形態２ではＬＥＤ発光部２とは別のケースに点灯回路部４を内蔵したことを特徴とする。こうすることによってＬＥＤ発光部２は薄型化することが可能になり、別置型の点灯回路部４は場所によらず設置可能となる。

器具筐体７は、下端開放された金属製の円筒体よりなり、下端開放部は光拡散板８で覆われている。この光拡散板８に対向するように、ＬＥＤ発光部２が配置されている。２１はＬＥＤ実装基板であり、ＬＥＤ発光部２のＬＥＤ２ａ〜２ｄを実装している。器具筐体７は天井９に埋め込まれており、天井裏に配置された直流電源ユニット４からリード線５とコネクタ６を介して配線されている。

（実施形態３）
図１０に実施形態３の回路図を示す。この実施形態３では、実施形態１の点灯回路部４のスイッチング電源回路部１を降圧チョッパ回路ではなく、フライバック型のＤＣ−ＤＣコンバータにしたものである。先述の実施形態１と同様の回路の説明は省略する。

フィルタ回路部３の出力には全波整流器ＤＢとコンデンサＣ１が並列接続され、コンデンサＣ１と並列にトランスＴ１とスイッチング素子Ｑ１の直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ１の両端には並列にコンデンサＣ４が接続されている。トランスＴ１の２次巻線側には高電位側にダイオードＤ１が接続され、コンデンサＣ２、出力コネクタＣＯＮ２がダイオードＤ１を介して並列に接続されており、出力コネクタＣＯＮ２の低電位側とコンデンサＣ２の負極の間には出力電流Ｉｏを電圧値に変換する抵抗器Ｒ１が接続されている。

第１の制御回路１１はトランスＴ１の１次側に設けられ、フィードバック端子ＦＢからの入力値によりスイッチング素子Ｑ１のスイッチング信号を出力している。また、第２の制御回路１２はトランスＴ１の２次側に設けられ、出力電流Ｉｏを抵抗器Ｒ１により電圧に変換した値を入力とし、フィードバック信号を生成している。この第２の制御回路１２の出力にはフォトカプラＰＣ１の発光素子が接続され、そのフォトカプラＰＣ１の受光素子には第１の制御回路１１のフィードバック入力端子ＦＢが接続されている。

以下、回路動作について説明する。このＤＣ−ＤＣコンバータ回路は、いわゆるフライバック型の直流電源装置であり、スイッチング素子Ｑ１に並列接続されたコンデンサＣ４を持つ部分共振型である。商用交流電源Ｖｓから入力された電圧は入力コネクタＣＯＮ１を介しフィルタ回路部３を経て全波整流器ＤＢにて全波整流される。全波整流された電圧はコンデンサＣ１を介してトランスＴ１とスイッチング素子Ｑ１との直列回路に印加される。スイッチング素子Ｑ１が閉じている場合、トランスＴ１には電流が流れるため磁気エネルギーとして充電され、スイッチング素子Ｑ１が開放になった場合にはその磁気エネルギーを２次巻線、ダイオードＤ１を介して出力側に放出される。

その出力電圧はコンデンサＣ２により平滑化され、出力コネクタＣＯＮ２を介して出力される。点灯回路部４から出力される電圧はＬＥＤ発光部２に供給され、各ＬＥＤ２ａ〜２ｄの順方向電圧Ｖｆの合計以上の電圧になった場合に各ＬＥＤ２ａ〜２ｄは点灯する。

各ＬＥＤ２ａ〜２ｄに流れた電流は出力コネクタＣＯＮ２を介し抵抗器Ｒ１に流れ、抵抗器Ｒ１は電流に応じた電圧を発生する。この電圧を第２の制御回路１２における制御用集積回路ＩＣ２（例えば新日本無線社製のＮＪＭ２１４６）のＩＮ端子でモニタし、基準電圧端子ＲＥＦの基準電圧と比較演算され、これによりＬＥＤ２ａ〜２ｄに流れる電流に応じた第２の制御回路１２のＯＵＴ端子の出力が決定する。この出力により、制御電圧Ｖｃｃに接続されたフォトカプラＰＣ１の発光素子に流れる電流が決まる。フォトカプラＰＣ１内の受光素子から、第１の制御回路１１の制御用集積回路ＩＣ１（例えば新電元社製のＭＲ１７２２）のフィードバック端子ＦＢに制御電圧が帰還入力される。このとき、フィードバック端子ＦＢに入力された制御電圧に応じてスイッチング素子Ｑ１のＯＮ幅を決定する。このように動作することにより、ＬＥＤ２ａ〜２ｄに流れる電流を一定にする制御を行う。

尚、その他の構成について述べておくと、第１の制御回路１１の電源Ｖｃｃは全波整流後の電圧ラインから抵抗Ｒ８を介してツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧で規制された電圧が供給される。当然、制御回路１１の不動作電圧以下にならない。また、第１の制御回路１１のＺＣ端子はゼロクロス端子であり、トランスＴ１のエネルギー放出をモニタし、スイッチング素子Ｑ１が不連続モードで動作するようにしている。

この制御部内の電流検出抵抗Ｒ１を感温抵抗を含む抵抗回路とすることにより低温時にはＬＥＤ２ａ〜２ｄに流れる電流Ｉｏを少なくし、高温時にはＬＥＤ２ａ〜２ｄに流れる電流Ｉｏを大きくすることが出来る。感温抵抗としては例えばサーミスタを用いる。つまり、サーミスタは低温時には抵抗値が大きくなるため、ＬＥＤ２ａ〜２ｄに流れる電流Ｉｏが小さい値にて制御回路１２の基準電圧に達することが出来る。高温時には同様にサーミスタの抵抗値が小さくなるため、ＬＥＤ２ａ〜２ｄに流れる電流Ｉｏを大きくすることが出来る。この点灯回路部４をＬＥＤ照明器具に内蔵することで図７と同様の特性が得られる。

尚、この実施形態においてはフライバック型の直流電源にて説明を行ったが、どのような形式の直流電源においても、同様な制御をしているものであれば、同様な効果が得られる。

本発明の実施形態１の構成を示す回路図である。本発明の実施形態１の実装状態を示す断面図である。本発明の実施形態１の動作説明のための波形図である。本発明の実施形態１の動作説明のための特性図である。本発明の実施形態１の使用時の時間経過に伴う照度比の変化を示す図である。本発明の実施形態１の制御特性を示す特性図である。本発明の実施形態１の器具込みの制御特性を示す特性図である。本発明の実施形態１のＬＥＤ照明器具の周囲温度と照度比の関係を示す特性図である。本発明の実施形態２の実装状態を示す断面図である。本発明の実施形態３の構成を示す回路図である。従来の電球型蛍光灯の使用時の時間経過に伴う照度比の変化を示す図である。従来のＬＥＤの温度上昇による効率低下を示す特性図である。従来のＬＥＤ照明器具の温度上昇による光束低下を示す特性図である。従来のＬＥＤ照明器具の周囲温度と照度比の関係を示す特性図である。従来例の回路図である。従来例の動作波形図である。従来例に用いる定電流素子の特性図である。

符号の説明

２ＬＥＤ発光部
４点灯回路部
Ｒｔ感温抵抗

Claims

発光ダイオードを含むＬＥＤ発光部と、ＬＥＤ発光部に発光ダイオードを点灯させる電流を供給する点灯回路部とを器具筐体内に内蔵するＬＥＤ照明器具において、周囲温度が変化しても照明器具からの光出力が略一定になるように制御する制御部を点灯回路部内に設けたことを特徴とするＬＥＤ照明器具。
発光ダイオードを含むＬＥＤ発光部を器具筐体内に内蔵し、ＬＥＤ発光部に発光ダイオードを点灯させる電流を供給する点灯回路部を器具筐体外に有するＬＥＤ照明器具において、周囲温度が変化しても照明器具からの光出力が略一定になるように制御する制御部を点灯回路部内に設けたことを特徴とするＬＥＤ照明器具。
発光ダイオードを含むＬＥＤ発光部と、ＬＥＤ発光部に発光ダイオードを点灯させる電流を供給する点灯回路部とを器具筐体内に内蔵するＬＥＤ照明器具において、周囲温度が常温よりも低い低温時の点灯安定時にＬＥＤ発光部に流れる電流が最も小さくなるように制御する制御部を点灯回路部内に設けたことを特徴とするＬＥＤ照明器具。
発光ダイオードを含むＬＥＤ発光部と、ＬＥＤ発光部に発光ダイオードを点灯させる電流を供給する点灯回路部とを器具筐体内に内蔵するＬＥＤ照明器具において、周囲温度が常温よりも低い低温時の点灯回路部への入力電源投入時にＬＥＤ発光部に安定時よりも大きい電流を流すように制御する制御部を点灯回路部内に設けたことを特徴とするＬＥＤ照明器具。
発光ダイオードを含むＬＥＤ発光部と、ＬＥＤ発光部に発光ダイオードを点灯させる電流を供給する点灯回路部とを器具筐体内に内蔵するＬＥＤ照明器具において、周囲温度が常温よりも低い低温時の点灯回路部への入力電源投入時にＬＥＤ発光部に安定時よりも大きい電流を流し、周囲温度が常温よりも低い低温時の点灯安定時にはＬＥＤ発光部に流れる電流が最も小さくなるように制御する制御部を点灯回路部内に設けたことを特徴とするＬＥＤ照明器具。