JP2011198523A - Lighting system, power supply device, and light-emitting device - Google Patents
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Abstract
【課題】発光ダイオードを発光させない場合において、電力効率の低下を抑制する。
【解決手段】照明装置は、商用電源10からの交流を直流に変換して出力する電源装置20と、電源装置20からの直流によって発光する発光装置30とを有する。電源装置20は、周波数変換を行って交流を出力する周波数変換部21と、交流を直流に変換する交直流変換部22と、発光装置30と電気的な接続を行うための給電側コネクタ200とを備える。また、発光装置30は、複数の発光ダイオードを含む発光ユニット33と、電源装置20との電気的な接続に使用される受電側コネクタ300とを備える。そして、給電側コネクタ200と受電側コネクタ300とを分離した状態では、電源装置20の交直流変換部22と発光部の発光ユニット33とが電気的に分離され、電源装置20における周波数変換部21と交直流変換部22とが電気的に分離される。
【選択図】図1A reduction in power efficiency is suppressed when a light emitting diode is not caused to emit light.
The lighting device includes a power supply device 20 that converts alternating current from a commercial power supply 10 into direct current and outputs the direct current, and a light emitting device 30 that emits light by direct current from the power supply device 20. The power supply device 20 includes a frequency conversion unit 21 that performs frequency conversion and outputs alternating current, an AC / DC conversion unit 22 that converts alternating current into direct current, and a power supply connector 200 for electrical connection with the light emitting device 30. Is provided. The light emitting device 30 includes a light emitting unit 33 including a plurality of light emitting diodes, and a power receiving side connector 300 used for electrical connection with the power supply device 20. When the power supply side connector 200 and the power reception side connector 300 are separated, the AC / DC conversion unit 22 of the power supply device 20 and the light emitting unit 33 of the light emitting unit are electrically separated, and the frequency conversion unit 21 in the power supply device 20 is separated. And the AC / DC converter 22 are electrically separated.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、電源装置と発光装置とを備えた照明装置、電源装置、および発光装置に関する。 The present invention relates to a lighting device including a power supply device and a light emitting device, a power supply device, and a light emitting device.
近年、電球や蛍光ランプに代えて、高効率、長寿命が期待される発光ダイオード(Light Emitting Diode)を、屋内外で使用される照明装置や、植物工場において植物に光合成を行わせるため照明装置として利用する技術が提案されている。このような発光ダイオードは、pn接合の順方向に電流が流れた際に発光し、逆方向に電流が流れた場合には発光しないという特性を有している。 In recent years, instead of light bulbs and fluorescent lamps, light-emitting diodes (Light Emitting Diodes) that are expected to have high efficiency and long life are used for lighting devices used indoors and outdoors, and for causing plants to perform photosynthesis in plant factories. The technology to use as is proposed. Such a light emitting diode has a characteristic that it emits light when current flows in the forward direction of the pn junction and does not emit light when current flows in the reverse direction.
公報記載の従来技術として、商用電源から供給される交流を直流に変換するダイオードブリッジおよびダイオードブリッジから出力される直流を出力するための差し込み口を備えたコンセントと、および、コンセントに設けられた差し込み口に差し込みおよび抜き取りが可能なプラグおよびプラグに対し向きを揃えて直列に接続された複数の発光ダイオードを備えた発光部とを含む照明装置が提案されている(特許文献1参照)。 As the prior art described in the publication, there are a diode bridge for converting alternating current supplied from a commercial power source into direct current, an outlet having an outlet for outputting direct current output from the diode bridge, and an outlet provided in the outlet. There has been proposed a lighting device including a plug that can be inserted into and removed from a mouth, and a light emitting unit that includes a plurality of light emitting diodes connected in series with the plug oriented (see Patent Document 1).
しかしながら、発光ダイオードを発光させる必要がないことに起因して、交流を直流に変換する交直流変換部と発光ダイオードとを電気的に分離した場合においても、交直流変換部に交流が供給され続けることになり、結果として装置全体としての電力効率が低下してしまうことがあった。
本発明は、発光ダイオードを発光させない場合において、電力効率の低下を抑制することを目的とする。
However, even when the AC / DC converter and the light-emitting diode are electrically separated from each other because the light emitting diode does not need to emit light, AC is continuously supplied to the AC / DC converter. As a result, the power efficiency of the entire apparatus may be reduced as a result.
An object of this invention is to suppress the fall of power efficiency, when not making a light emitting diode light-emit.
本発明が適用される照明装置は、交流給電端に交流を出力する交流出力部と、交流受電端を介して入力された交流を直流に変換して直流給電端に出力する交直流変換部と、交流給電端と交流受電端と直流給電端とが設けられた電源側接続体とを備えた電源部と、直流受電端を介して入力された直流によって発光する発光ダイオードと、電源部に設けられた電源側接続体との結合および分離が可能であって、電源側接続体に結合されることで直流受電端および電源側接続体に設けられた直流給電端を電気的に接続するとともに電源側接続体に設けられた交流給電端および交流受電端を電気的に接続する負荷側接続体とを備えた発光部とを含んでいる。 An illuminating device to which the present invention is applied includes an AC output unit that outputs alternating current to an AC power supply end, an AC / DC conversion unit that converts alternating current input through the AC power receiving end to direct current, and outputs the direct current to the DC power supply end. A power supply unit including a power supply side connection body provided with an AC power supply end, an AC power reception end, and a DC power supply end; a light emitting diode that emits light by direct current input through the DC power reception end; and a power supply unit The power supply side connection body can be coupled and separated, and by connecting to the power supply side connection body, the DC power receiving end and the DC power supply end provided on the power supply side connection body are electrically connected and the power source And a light emitting section including a load side connection body that electrically connects an AC power supply end and an AC power reception end provided on the side connection body.
このような照明装置において、電源部には、単数の交流出力部に対して複数の交直流変換部が設けられるとともに、複数の交直流変換部と同じ数の電源側接続体が設けられることを特徴とすることができる。
また、交流出力部は、外部から供給される第1の周波数の交流を第1の周波数よりも高い第2の周波数の交流に変換することを特徴とすることができる。
In such an illuminating device, the power supply unit is provided with a plurality of AC / DC conversion units for a single AC output unit, and the same number of power supply side connectors as the plurality of AC / DC conversion units are provided. Can be a feature.
Further, the AC output unit can convert the AC of the first frequency supplied from the outside into the AC of the second frequency higher than the first frequency.
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される照明装置は、交流を給電する交流出力部と、交流出力部から供給される交流を直流に変換する交直流変換部と、交直流変換部にて変換された直流を外部に給電するための電源側接続体とを備えた電源部と、直流の給電に伴って発光する発光ダイオードと、発光ダイオードに供給する直流を外部から受電するための負荷側接続体とを備えた発光部とを含み、電源側接続体と負荷側接続体とが分離された状態では、電源部における交直流変換部と発光部における発光ダイオードとが電気的に分離されるとともに電源部における交流出力部と交直流変換部とが電気的に分離され、電源側接続体と負荷側接続体とが結合された状態では、電源部における交直流変換部と発光部における発光ダイオードとが電気的に接続されるとともに電源部における交流出力部と交直流変換部とが電気的に接続されることを特徴としている。 From another point of view, the illumination device to which the present invention is applied includes an AC output unit that supplies AC power, an AC / DC conversion unit that converts AC supplied from the AC output unit, and AC / DC conversion. A power source unit including a power source side connection body for feeding the DC converted by the unit to the outside, a light emitting diode that emits light when the DC power is fed, and a DC supplied to the light emitting diode from outside In a state where the power supply side connection body and the load side connection body are separated from each other, the AC / DC conversion section in the power supply section and the light emitting diode in the light emission section are electrically connected. In the state where the AC output unit and the AC / DC converter in the power source unit are separated and the power source side connector and the load side connector are combined, the AC / DC converter unit and the light emitting unit in the power source unit are separated. Light emitting diodes in There has been characterized by an AC output portion and the AC to DC converter portion of the power supply is electrically connected are electrically connected.
このような照明装置において、交直流変換部は、交流を直流に変換するためのダイオードブリッジと、ダイオードブリッジの後段に設けられ、ダイオードブリッジから出力される直流の脈動を抑制するためのコンデンサとを備えることを特徴とすることができる。
また、交直流変換部は、交流を直流に変換するためのダイオードブリッジと、ダイオードブリッジの前段に設けられ、供給されてくる交流の電流の大きさを制限するためのインダクタとを備えることを特徴とすることができる。
さらに、交直流変換部は、交流を直流に変換するためのダイオードブリッジと、ダイオードブリッジの前段に設けられ、供給されてくる交流から直流成分を除去するためのコンデンサとを備えることを特徴とすることができる。
In such an illuminating device, the AC / DC converter includes a diode bridge for converting alternating current to direct current, and a capacitor provided at a subsequent stage of the diode bridge for suppressing direct current pulsation output from the diode bridge. It can be characterized by comprising.
The AC / DC converter includes a diode bridge for converting alternating current to direct current, and an inductor provided in a preceding stage of the diode bridge for limiting the magnitude of the supplied alternating current. It can be.
Further, the AC / DC converter includes a diode bridge for converting alternating current to direct current, and a capacitor provided in a preceding stage of the diode bridge for removing a direct current component from the supplied alternating current. be able to.
さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される発光装置は、直流受電端を介して入力された直流によって発光する発光ダイオードを備えた発光装置に、交流を変換して得た直流を給電する電源装置であって、交流給電端に交流を出力する交流出力部と、交流受電端を介して入力された交流を直流に変換して直流給電端に出力する交直流変換部と、交流給電端と交流受電端と直流給電端とが設けられ、直流給電端および発光装置に設けられた直流受電端が電気的に接続されるのに伴い、交流給電端および交流受電端が発光装置側に設けられた接続部を介して電気的に接続されるように構成された電源側接続体とを備えることを特徴としている。 Furthermore, from another point of view, the light emitting device to which the present invention is applied has a direct current obtained by converting alternating current into a light emitting device including a light emitting diode that emits light by direct current input through a direct current receiving end. An AC output unit that outputs alternating current to an AC power supply end, an AC / DC conversion unit that converts alternating current input through the AC power receiving end into direct current, and outputs the direct current to the direct current power supply end; As the feeding end, the AC receiving end, and the DC feeding end are provided, and the DC feeding end and the DC receiving end provided in the light emitting device are electrically connected, the AC feeding end and the AC receiving end are on the light emitting device side. And a power supply side connection body configured to be electrically connected via a connection portion provided on the power source.
さらに他の観点から捉えると、本発明は、交流給電端に交流を出力する交流出力部と、交流受電端を介して入力された交流を直流に変換して直流給電端に出力する交直流変換部とを備えた電源装置から、直流を受電して発光する発光装置であって、直流受電端を介して入力された直流によって発光する発光ダイオードと、直流受電端と、直流受電端および直流給電端が電気的に接続されるのに伴って電源装置に設けられた交流給電端および交流受電端を電気的に接続する接続部とを備えた負荷側接続体とを備えることを特徴としている。 From another point of view, the present invention relates to an AC output unit that outputs alternating current to an AC power supply end, and AC / DC conversion that converts alternating current input through the AC power receiving end to direct current and outputs the direct current to the DC power supply end. A light emitting device that receives direct current from a power supply device and emits light, the light emitting diode emitting light by direct current input through the direct current receiving end, the direct current receiving end, the direct current receiving end, and the direct current power supply A load-side connection body including an AC power supply end and a connection portion that electrically connects the AC power reception end provided in the power supply device as the ends are electrically connected is provided.
本発明によれば、発光ダイオードを発光させない場合において、電力効率の低下を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when not making a light emitting diode light-emit, the fall of power efficiency can be suppressed.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態が適用される照明装置の構成の一例を示した図である。なお、図1に示す照明装置は、例えば植物を育成させるため植物工場等で用いられる。ただし、この照明装置は、一般的な屋外照明あるいは屋内照明灯にも利用可能である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a lighting device to which the exemplary embodiment is applied. The lighting device shown in FIG. 1 is used in a plant factory or the like for growing plants, for example. However, this lighting device can also be used for general outdoor lighting or indoor lighting.
図1に示す照明装置は、交流電源の一例としての商用電源10から供給される交流電力を直流電力に変換する電源装置20と、電源装置20から供給される直流電力によって発光する発光装置30とを備える。なお、本実施の形態では、1台の電源装置20に対し、複数(図1には2つのみを示す)の発光装置30が接続されている。また、以下の説明では、必要に応じて、図1に示す各発光装置30を、第1発光装置30aおよび第2発光装置30bと称することがある。
1 includes a
ここで、電源部の一例としての電源装置20は、発光装置30への給電に用いられる複数の給電側コネクタ200を備えており、発光部の一例としての発光装置30は、それぞれ、電源装置20からの受電に用いられる受電側コネクタ300を備えている。そして、電源装置20に設けられた複数の給電側コネクタ200に対し、各発光装置30に設けられた受電側コネクタ300を接続することにより、電源装置20と複数の発光装置30とを電気的に接続するようになっている。さらに、給電側コネクタ200および受電側コネクタ300は着脱可能となっており、両者を結合することで電源装置20と発光装置30とを電気的に接続したり、両者を分離することで電源装置20と発光装置30とを電気的に切り離したりすることができるようになっている。
Here, the
また、本実施の形態において、商用電源10は、AC100V(実効値)且つ周波数が第1の周波数f1(日本の場合は50Hzまたは60Hz)の電力を供給している。ただし、商用電源10の実効値および周波数については、これらに限定されない。
In the present embodiment, the
図2は、図1に示す照明装置を構成する電源装置20の構成の一例を示した図である。
図2に示す電源装置20は、商用電源10から供給される交流電力をさらに高周波の交流電力に変換する周波数変換部21と、周波数変換部21から供給される高周波の交流電力を直流電力に変換する複数の交直流変換部22と、交直流変換部22と同じ数だけ設けられた給電側コネクタ200とを備える。なお、図2は、図1に合わせて、2つの交直流変換部22および2つの給電側コネクタ200を例示している。また、以下の説明では、必要に応じて、図2に示す各交直流変換部22を、第1交直流変換部22aおよび第2交直流変換部22bと称することがある。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
The
これらのうち、交流出力部の一例としての周波数変換部21は、商用電源10から供給された交流電力を全波整流する電源側整流部21aと、電源側整流部21aによって全波整流された直流電力を商用電源10の周波数よりも高周波の交流電力に変換する電力変換部21bとを備える。
ここで、電源側整流部21aは、公知のダイオードブリッジ(以下の説明では電源側ダイオードブリッジDB1と呼ぶ)で構成されている。
Among these, the
Here, the power supply
一方、電力変換部21bは、公知のハーフブリッジ型インバータで構成されており、第1スイッチング素子Q1および第2スイッチング素子Q2と、これら第1スイッチング素子Q1および第2スイッチング素子Q2にそれぞれ駆動信号(スイッチング信号)を出力するハーフブリッジドライバHBDとを備えている。また、第1スイッチング素子Q1および第2スイッチング素子Q2は、それぞれ、Nチャネル型パワーMOSFETで構成されている。ここで、第1スイッチング素子Q1および第2スイッチング素子Q2の各ゲートは、ハーフブリッジドライバHBDに接続されている。また、第1スイッチング素子Q1のドレインは、電源側ダイオードブリッジDB1の正側の出力端に接続されている。さらに、第2スイッチング素子Q2のソースは、電源側ダイオードブリッジDB1の負側の出力端に接続されており、ここには電源第2出力配線212が接続されている。そして、第1スイッチング素子Q1のソースと第2スイッチング素子Q2のドレインとが接続されており、ここには電源第1出力配線211が接続されている。そして、周波数変換部21では、ハーフブリッジドライバHBDが第2の周波数f2(>商用電源10の第1の周波数f1)で第1スイッチング素子Q1および第2スイッチング素子Q2を動作させることにより、電源第1出力配線211と電源第2出力配線212との間に第2の周波数f2の交流電力を生じさせるようになっている。
On the other hand, the
なお、本実施の形態の周波数変換部21では、電源側整流部21aの出力端と電力変換部21bの入力端との間に平滑コンデンサを接続していない。このため、電源側整流部21aの出力電力が、脈流成分を含んだまま電力変換部21bに入力されるようになっている。
In the
また、交直流変換部22は、公知のダイオードブリッジ(以下の説明では負荷側ダイオードブリッジDB2と呼ぶ)と、負荷側ダイオードブリッジDB2の2つの入力端にそれぞれ接続される第1入力配線221および第2入力配線222と、負荷側ダイオードブリッジDB2の正側の出力端に接続される負荷第1出力配線223と、負荷側ダイオードブリッジDB2の負側の出力端に接続される負荷第2出力配線224とを備える。また、交直流変換部22は、第1入力配線221において、入力されてくる電流の直流成分を除去するための直流バイアス除去コンデンサC1と、直流バイアス除去コンデンサC1に直列に接続され、入力されてくる電流の大きさを制限するための電流制限インダクタL1とをさらに備える。そして、交直流変換部22は、負荷側ダイオードブリッジDB2の2つの出力端間すなわち負荷第1出力配線223と負荷第2出力配線224とに接続され、負荷側ダイオードブリッジDB2にて全波整流された直流電力を平滑化するための平滑コンデンサC2をさらに備えている。ここで、平滑コンデンサC2としては、例えば電解コンデンサを用いることができる。
The AC /
さらに、電源側接続体の一例としての給電側コネクタ200は、交直流変換部22に設けられた負荷第2出力配線224が接続される第1給電側端子201と、交直流変換部22に設けられた負荷第1出力配線223が接続される第2給電側端子202と、周波数変換部21に設けられた電源第1出力配線211が接続される第3給電側端子203と、交直流変換部22に設けられた第1入力配線221が接続される第4給電側端子204と、周波数変換部21に設けられた電源第2出力配線212が接続される第5給電側端子205と、交直流変換部22に設けられた第2入力配線222が接続される第6給電側端子206とを備えている。
Furthermore, the power
図3は、図1に示す照明装置を構成する発光装置30の構成の一例を示した図である。なお、図3に示す発光装置30は、図2に示す電源装置20と組み合わせて使用される。
図3に示す発光装置30は、各種配線が形成された基板31と、基板31にマトリクス状に取り付けられ、基板31に設けられた配線と接続される複数の発光ダイオード32を有する発光ユニット33と、上述した受電側コネクタ300とを備える。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the light-emitting
A light-emitting
本実施の形態において、発光ダイオード32は、基板31に対し、24直列且つ3並列に合計で72個実装されている。また、発光ダイオード32は、赤色光を出力する構成を備えている。
In the present embodiment, a total of 72
そして、発光ユニット33における発光ダイオード32のアノード側端部には、基板31に形成された正側給電線313が接続されている。一方、発光ユニット33における発光ダイオード32のカソード側端部には、基板31に形成された負側給電線314が接続されている。
A positive
さらに、負荷側接続体の一例としての受電側コネクタ300は、負側給電線314が接続される第1受電側端子301と、正側給電線313が接続される第2受電側端子302と、第3受電側端子303と、第4受電側端子304と、第5受電側端子305と、第6受電側端子306とを備える。そして、本実施の形態では、基板31に形成された第1接続線311を介して第3受電側端子303と第4受電側端子304とが接続され、且つ、基板31に形成された第2接続線312を介して第5受電側端子305と第6受電側端子306とが接続されている。
Furthermore, the power receiving
図4は、給電側コネクタ200および受電側コネクタ300の構成の一例を示した図である。また、図5は、給電側コネクタ200および受電側コネクタ300を介した電源装置20と発光装置30との接続を模式的に示した図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the power
図4に示すように、本実施の形態の給電側コネクタ200において、第1給電側端子201〜第6給電側端子206は、番号順に一列に並べて配置されている。そして、給電側コネクタ200において、周波数変換部21(図2参照)に接続される第3給電側端子203および第5給電側端子205、発光ユニット33(図3参照)に接続される第1給電側端子201および第2給電側端子202は、それぞれ凹状のソケットインサートで構成され、他の第4給電側端子204、第6給電側端子206は、それぞれ凸状のピンインサートで構成される。
As shown in FIG. 4, in the power
一方、本実施の形態の受電側コネクタ300において、第1受電側端子301〜第6受電側端子306も、番号順に一列に並べて配置されている。そして、受電側コネクタ300において、第1受電側端子301〜第3受電側端子303および第5受電側端子305は、それぞれ凸状のピンインサートで構成され、他の第4受電側端子304および第6受電側端子306は、それぞれ凹状のソケットインサートで構成される。
On the other hand, in the power receiving
本実施の形態では、発光装置30に設けられた発光ユニット33を発光させる際に、電源装置20に設けられた給電側コネクタ200と発光装置30に設けられた受電側コネクタ300とを結合させる。そして、給電側コネクタ200と受電側コネクタ300とを結合させる際、第1給電側端子201および第1受電側端子301、第2給電側端子202および第2受電側端子302、第3給電側端子203および3受電側端子303、第4給電側端子204および第4受電側端子304、第5給電側端子205および第5受電側端子305、そして、第6給電側端子206および第6受電側端子306が、それぞれ嵌め合う。
In the present embodiment, when the
その結果、図4および図5に示すように、電源装置20に設けられた電源第1出力配線211と第1入力配線221とが、発光装置30に設けられた第1接続線311を介して接続され、且つ、電源装置20に設けられた電源第2出力配線212と第2入力配線222とが、発光装置30に設けられた第2接続線312を介して接続される。そして、これとともに、電源装置20に設けられた負荷第2出力配線224と発光装置30に設けられた負側給電線314とが接続され、電源装置20に設けられた負荷第1出力配線223と発光装置30に設けられた正側給電線313とが接続される。
As a result, as shown in FIGS. 4 and 5, the power supply
また、本実施の形態では、商用電源10に電源装置20を接続した状態で周波数変換部21が動作を開始するため、電源第1出力配線211および電源第2出力配線212を介して、給電側コネクタ200に設けられた第3給電側端子203と第5給電側端子205との間に高周波の交流電力が供給されることになる。ここで、本実施の形態では、図4に示したように、これら第3給電側端子203および第5給電側端子205を凹状のソケットインサートで構成しており、高周波の交流電力が供給された端子を外部に露出させることがないようにしている。
In the present embodiment, since the
さらに、本実施の形態では、図4に示したように、給電側コネクタ200および受電側コネクタ300のそれぞれにおいて、ピンインサートおよびソケットインサートを混在させるとともに、ピンインサートおよびソケットインサートの配置に工夫を施すことにより、給電側コネクタ200と受電側コネクタ300とが、本来とは逆向きに接続されないようにしている。すなわち、給電側コネクタ200の第1給電側端子201に受電側コネクタ300の第6受電側端子306が接続され、且つ、給電側コネクタ200の第6給電側端子206に受電側コネクタ300の第1受電側端子301が接続されるという事態が発生しないようにしている。これにより、本実施の形態では、給電側コネクタ200と受電側コネクタ300との誤接続に起因する不具合の発生を回避できるようにしている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, in each of the power
なお、本実施の形態では、第3給電側端子203および第5給電側端子205によって交流給電端が、第4給電側端子204および第6給電側端子206によって交流受電端が、そして第1給電側端子201および第2給電側端子202によって直流給電端が、それぞれ構成されている。また、本実施の形態では、第1受電側端子301および第2受電側端子302によって直流受電端が構成されている。さらに、本実施の形態では、第3受電側端子303、第1接続線311および第4受電側端子304と、第5受電側端子305、第2接続線312および第6受電側端子306とによって、接続部が構成されている。
In the present embodiment, the AC feeding end is constituted by the third
ここで、本実施の形態では、給電側コネクタ200および受電側コネクタ300のそれぞれにおいて、一部のピンインサートを外部に露出させる構成としていたが、ピンインサートについては、外部に露出させないように例えばカバー等で覆うことが、安全性の観点から好ましい。また、本実施の形態では、給電側コネクタ200および受電側コネクタ300のそれぞれにおいて、ピンインサートとソケットインサートとを混在させる構成としていたが、一方のコネクタ(例えば給電側コネクタ200)にはピンインサートのみを設けるとともに、他方のコネクタ(例えば受電側コネクタ300)にはピンソケットのみを設けることが、汎用のコネクタを使用できる観点から好ましい。なお、これらの要求を満たす汎用のコネクタとしては、例えば日本圧着端子製造株式会社のHLシリーズ等が挙げられる。また、このHLシリーズのコネクタでは、上述した誤接続も防止できるようになっている。
Here, in the present embodiment, in each of the power
では、図1に示す照明装置の動作を、図1〜図5を参照しながら説明する。
商用電源10から周波数変換部21に供給された第1の周波数f1の交流電力は、電源側整流部21a(電源側ダイオードブリッジDB1)において全波整流された後、電力変換部21bで第2の周波数f2の高周波の交流電力に変換される。この高周波の交流電力は、一端側が電源第1出力配線211、第3給電側端子203、第3受電側端子303、第1接続線311、第4受電側端子304、第2給電側端子204および第1入力配線221を介して、また、他端側が電源第2出力配線212、第5給電側端子205、第5受電側端子305、第2接続線312、第6受電側端子306、第6給電側端子206および第2入力配線222を介して、交直流変換部22に供給される。
1 will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.
The AC power of the first frequency f1 supplied from the
第1入力配線221および第2入力配線222を介して交直流変換部22に入力された高周波の交流電力は、直流バイアス除去コンデンサC1にて直流成分が除去され、且つ、電流制限インダクタL1によって電流の大きさが制限された状態で、負荷側ダイオードブリッジDB2によって全波整流される。そして、負荷側ダイオードブリッジDB2で全波整流されることによって得られた直流電力は、平滑コンデンサC2によって脈動分の平滑化がなされる。その後、脈動分の平滑化がなされた直流電力は、正側が負荷第1出力配線223、第2給電側端子202、第2受電側端子302および正側給電線313を介して、また、負側が負側第2出力配線224、第1給電側端子201、第1受電側端子301および負側給電線314を介して、発光装置30に供給される。
The high-frequency AC power input to the AC /
正側給電線313および負側給電線314を介して発光装置30に供給された直流電力は、複数の発光ダイオード32に対しアノードからカソードに順方向に電流を流すように働く。その結果、各発光ダイオード32は赤色光を出力する。そして、発光ユニット33から出力される光は、例えば野菜や果物等の植物(図示せず)に照射され、植物において光合成に利用されることとなる。
The direct-current power supplied to the
このように、本実施の形態の照明装置では、1台の電源装置20に対し複数個の発光装置30を取り付けることができる。また、1台の電源装置20に設けられた複数の交直流変換部22のすべてに発光装置30を取り付ける必要はなく、例えば第1交直流変換部22aには第1発光装置30aを接続することで発光を行わせる一方、第2交直流変換部22bには第2発光装置30bを接続しないことで発光を行わせないようにすることも可能である。
Thus, in the lighting device of the present embodiment, a plurality of light emitting
ここで、本実施の形態では、発光装置30に設けられた発光ユニット33を発光させる必要がない場合には、電源装置20に設けられた給電側コネクタ200から、この発光装置30に設けられた受電側コネクタ300を取り外すようにする。これにより、電源装置20に設けられた交直流変換部22と発光装置30に設けられた発光ユニット33との電気的な接続が解除される。また、本実施の形態では、これだけでなく、電源装置20に設けられた周波数変換部21と交直流変換部22との電気的な接続も解除される。したがって、給電側コネクタ200と受電側コネクタ300との結合を解除することに伴い、電源装置20に設けられた交直流変換部22から発光装置30に設けられた発光ユニット33への給電が行われなくなるのに加え、電源装置20に設けられた周波数変換部21から発光装置30との接続が解除された交直流変換部22への給電も行われなくなる。
Here, in the present embodiment, when it is not necessary to cause the
一方、発光装置30に設けられた発光ユニット33を発光させる必要がある場合には、電源装置20に設けられた給電側コネクタ200に、発光装置30に設けられた受電側コネクタ300を取り付けるようにする。これにより、電源装置20に設けられた交直流変換部22と発光装置30に設けられた発光ユニット33との電気的な接続がなされる。また、本実施の形態では、これだけではなく、電源装置20に設けられた周波数変換部21と交直流変換部22との電気的な接続もなされる。したがって、給電側コネクタ200と受電側コネクタ300とを結合することに伴い、電源装置20に設けられた周波数変換部21から発光装置30との接続がなされた交直流変換部22への給電が行われるようになるのに加え、電源装置20に設けられた交直流変換部22から発光装置30に設けられた発光ユニット33への給電も行われるようになる。
On the other hand, when the
このように、本実施の形態では、給電側コネクタ200および受電側コネクタ300が、発光装置30の点灯/消灯を設定するためのスイッチとして機能しているとともに、電源装置20に設けられた各交直流変換部22への給電/非給電を設定するためのスイッチとしても機能している。
Thus, in the present embodiment, the power
ここで、図6は、従来の構成における、給電側コネクタ200および受電側コネクタ300を介した電源装置20と発光装置30との接続を模式的に示した図である。図6に示す構成においては、給電側コネクタ200には第1給電側端子201および第2給電側端子202のみが、また、受電側コネクタ300には第1受電側端子301および第2受電側端子302のみが、それぞれ設けられている。また、周波数変換部21に設けられた電源第1出力配線211および交直流変換部22に設けられた第1入力配線221、そして、周波数変換部21に設けられた電源第2出力配線212および交直流変換部22に設けられた第2入力配線222が、それぞれ予め接続された状態となっている。なお、図6に示す周波数変換部21および交直流変換部22の構成は、それぞれ図2に示したものと同じであり、また、図6に示す発光ユニット33の構成は、図3に示したものと同じであるものとする。
Here, FIG. 6 is a diagram schematically showing the connection between the
図6に示す構成では、給電側コネクタ200と受電側コネクタ300とが結合されているか否か、すなわち、交直流変換部22と発光ユニット33とが電気的に接続されているか否かに関わらず、周波数変換部21から交直流変換部22に対し、高周波の交流電力が常時供給されることになる。また、交直流変換部22では、交流電力の供給によって交流電流が流れるのに伴い、図2に示す負荷側ダイオードブリッジDB2の正側の出力端から平滑コンデンサC2を介して負荷側ダイオードブリッジDB2の負側の出力端に向かう直流電流が流れる。そして、この直流電流は、平滑コンデンサC2に電荷を蓄積させる要因となる。
In the configuration shown in FIG. 6, regardless of whether or not the power
つまり、図6に示す構成を採用した場合には、交直流変換部22に発光ユニット33を接続していないにも関わらず、交直流変換部22内に交流電流が流れてしまうことになる。また、このときに流れる交流電流は、このときに発生している交流電圧との位相差が大きくなりやすいために、結果として電源装置20の力率を低下させてしまう。
That is, when the configuration shown in FIG. 6 is adopted, an alternating current flows in the AC /
さらに、図6に示す構成を採用した場合には、交直流変換部22に発光ユニット33を接続していない状態において、交直流変換部22に設けられた平滑コンデンサC2(図2参照)に徐々に電荷が蓄積され、充電されていくことになる。そして、平滑コンデンサC2が充電された状態で、給電側コネクタ200と受電側コネクタ300とを接続すると、発光ユニット33を構成する各発光ダイオード32(図3参照)と、電荷が蓄積された平滑コンデンサC2とによって閉ループが形成されることに伴い、平滑コンデンサC2から発光ユニット33に向かう急峻な電荷の移動すなわち突入電流が発生する。そして、このような突入電流が発光ダイオード32に流れた場合は、突入電流が発光ダイオード32の順方向電流であるにも関わらず、発光ダイオード32に不具合が生じる懸念がある。
Further, when the configuration shown in FIG. 6 is adopted, the smoothing capacitor C2 (see FIG. 2) provided in the AC /
これに対し、本実施の形態の構成を採用した場合には、図5等からも明らかなように、電源装置20に設けられた給電側コネクタ200と発光装置30に設けられた受電側コネクタ300とを切り離した際に、電源装置20を構成する周波数変換部21および交直流変換部22も電気的に切り離されることになる。すなわち、給電側コネクタ200と受電側コネクタ300との接続を解除することで、周波数変換部21から交直流変換部22への高周波の交流電力の供給がなされなくなる。
On the other hand, when the configuration of the present embodiment is adopted, as is apparent from FIG. 5 and the like, the power
このため、電源装置20において、発光装置30の発光ユニット33が接続されていない交直流変換部22には、交流電流が流れなくなる。したがって、電源装置20における力率の低下を抑制することが可能となる。
For this reason, in the
また、発光装置30の発光ユニット33が接続されていない交直流変換部22に交流電流が流れなくなることから、この交直流変換部22に設けられた平滑コンデンサC2(図2参照)が充電されなくなる。その結果、電源装置20に設けられた給電側コネクタ200に発光装置30に設けられた受電側コネクタ300を接続した際に、平滑コンデンサC2に蓄積された電荷に起因して、発光ユニット33を構成する発光ダイオード32(図3参照)に突入電流が流れる、といった事態を回避することが可能になる。
Further, since an alternating current does not flow through the AC /
なお、上述した例では、給電側コネクタ200および受電側コネクタ300を、周波数変換部21および交直流変換部22の両切りスイッチとして機能させるようにしていたが、これに限られない。
In the above-described example, the power
また、図7は、図1に示す照明装置を構成する電源装置20の他の構成の一例を示した図である。一方、図8は、図1に示す照明装置を構成する発光装置30の他の構成の一例を示している。なお、図8に示す発光装置30は、図7に示す電源装置20と組み合わせて使用される。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of another configuration of the
ここで、図7に示す電源装置20の基本構成は、図2に示したものとほぼ同じであるが、給電側コネクタ200が第1給電側端子201〜第4給電側端子204のみを備えており、第5給電側端子205および第6給電側端子206を備えていない点が異なる。また、図7に示す電源装置20は、上述した構成を採用するのに伴い、周波数変換部21に設けられた電源第2出力配線212と交直流変換部22に設けられた第2入力配線222とを直接接続している点においても、図2に示したものとは異なる。
Here, the basic configuration of the
図8に示す発光装置30の基本構成は、図3に示したものとほぼ同じであるが、受電側コネクタ300が第1受電側端子301〜第4受電側端子304のみを備えており、第5受電側端子305および第6受電側端子306を備えていない点が異なる。また、図8に示す発光装置30は、上述した構成を採用するのに伴い、第2接続線312を備えていない点においても、図3に示したものとは異なる。
The basic configuration of the
そして、図7および図8に示した例は、給電側コネクタ200および受電側コネクタ300を、周波数変換部21および交直流変換部22の片切りスイッチとして機能させるようにしたものである。
In the example shown in FIGS. 7 and 8, the power
図7および図8に示した構成を採用した場合においても、図2および図3に示した構成と同様に、電源装置20を構成する複数の交直流変換部22の一部に発光ユニット33(発光装置30)を接続しない場合における力率の低下、および、電源装置20を構成する交直流変換部22に発光ユニット33(発光装置30)を電気的に接続した際の突入電流の発生を抑制することができる。
Even when the configuration shown in FIG. 7 and FIG. 8 is adopted, the light emitting unit 33 (a part of the plurality of AC /
では次に、上述した構成を採用した理由について説明する。ただし、上述した構成により、突入電流の発生を抑制できることは明白であるから、ここでは、力率の低下を抑制することのできる理由について、シミュレーションを行った結果に基づいて説明する。 Next, the reason why the above-described configuration is adopted will be described. However, since it is obvious that the above-described configuration can suppress the occurrence of inrush current, here, the reason why the decrease in power factor can be suppressed will be described based on the result of simulation.
図9は、図1に示す照明装置のシミュレーション回路の構成の一例を示した図である。なお、図9において、図1と同じ構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。また、図9では、第1交直流変換部22aの各構成要素を、それぞれ、直流バイアス除去コンデンサC1a、電流制限インダクタL1a、負荷側ダイオードブリッジDB2a、そして平滑コンデンサC2aとして示している。さらに、図9では、第2交直流変換部22bの各構成要素を、それぞれ、直流バイアス除去コンデンサC1b、電流制限インダクタL1b、負荷側ダイオードブリッジDB2b、そして平滑コンデンサC2bとして示している。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a configuration of a simulation circuit of the illumination device illustrated in FIG. 9, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In FIG. 9, the components of the first AC /
図9に示すシミュレーション回路においては、周波数変換部21として、電源側整流部21aと電力変換部21bとを組み合わせたものではなく、一般的な高周波交流電源を用いた。なお、この例では、周波数変換部21が、±70V、周波数100kHzの交流電力を出力するものとした。そして、この例では、直流バイアス除去コンデンサC1(C1a、C1b)の容量を1μF、負荷側インダクタL1(L1a、L1b)のインダクタンスを1mH、そして平滑コンデンサC2(C2a、C2b)の容量を10μFとした。
In the simulation circuit shown in FIG. 9, the
また、周波数変換部21の出力の一端側と第1交直流変換部22aの直流バイアス除去コンデンサC1a側の入力端との間に、第1入力一端側スイッチSW11aを配置した。さらに、周波数変換部21の出力の他端側と第1交直流変換部22aの他の入力端との間に、第1入力他端側スイッチSW12aを配置した。
Further, the first input one end side switch SW11a is arranged between one end side of the output of the
さらにまた、第1交直流変換部22aの正側の出力端と第1発光装置30aに設けられた第1発光ユニット33aのアノード側端部との間に、第1出力正側スイッチSW21aを配置した。そして、第1交直流変換部22aの負側の出力端と第1発光ユニット33aのカソード側端部との間に、第1出力負側スイッチSW22aを配置した。
Furthermore, a first output positive switch SW21a is disposed between the positive output end of the first AC /
一方、周波数変換部21の出力の一端側と第2交直流変換部22bの直流バイアス除去コンデンサC1b側の入力端との間に、第2入力一端側スイッチSW11bを配置した。また、周波数変換部21の出力の他端側と第2交直流変換部22bの他の入力端との間に、第2入力他端側スイッチSW12bを配置した。
On the other hand, the second input one end side switch SW11b is arranged between one end side of the output of the
さらに、第2交直流変換部22bの正側の出力端と第2発光装置30bに設けられた第2発光ユニット33bのアノード側端部との間に、第2出力正側スイッチSW21bを配置した。そして、第2交直流変換部22bの負側の出力端と第2発光ユニット33bのカソード側端部との間に、第2出力負側スイッチSW22bを配置した。
Further, a second output positive switch SW21b is disposed between the positive output end of the second AC /
次に、第1入力一端側スイッチSW11aおよび第1入力他端側スイッチSW12aよりも周波数変換部21側において、周波数変換部21と並列に電圧計を配置して電源電圧V0を測定した。そして、周波数変換部21の出力の他端側と第1入力他端側スイッチSW12aとに、直列に電流計を配置して電源電流A0を測定した。
Next, a voltmeter was arranged in parallel with the
また、第1交直流変換部22aにおいて、負荷側ダイオードブリッジDB2aの負側の出力端と平滑コンデンサC2aの負側の接続端とに、直列に電流計を配置して第1総負荷電流A1aを測定した。さらに、平滑コンデンサC2aの負側の接続端と第1出力負側スイッチSW22aとに、直列に電流計を配置して第1発光負荷電流A2aを測定した。さらにまた、負荷側ダイオードブリッジDB2aの各出力端と第1出力正側スイッチSW21aおよび第1出力負側スイッチSW22aとの間に、並列に電圧計を配置して第1出力電圧V1aを測定した。
In the first AC /
一方、第2交直流変換部22bにおいて、負荷側ダイオードブリッジDB2bの負荷側の出力端と平滑コンデンサC2bの負側の接続端とに、直列に電流計を配置して第2総負荷電流A1bを測定した。また、平滑コンデンサC2bの負側の接続端と第2出力負側スイッチSW22bとに、直列に電流計を配置して第2発光負荷電流A2bを測定した。さらに、負荷側ダイオードブリッジDB2bの各出力端と第2出力正側スイッチSW21bおよび第2出力負側スイッチSW22bとの間に、並列に電圧計を配置して第2出力電圧V1bを測定した。
On the other hand, in the second AC /
ここで、図10(a)は、図9に示すシミュレーション回路における各スイッチと照明装置において対応する端子および配線との相関関係を示した図である。
図10(a)に示したように、第1入力一端側スイッチSW11aおよび第2入力一端側スイッチSW11bは、第3給電側端子203、第3受電側端子303、第1接続線311、第4受電側端子304および第4給電側端子204による接続部位に対応している。また、第1入力他端側スイッチSW12aおよび第2入力他端側スイッチSW12bは、第5給電側端子205、第5受電側端子305、第2接続線312、第6受電側端子306および第6給電側端子206による接続部位に対応している。さらに、第1出力正側スイッチSW21aおよび第2出力正側スイッチSW21bは、第2給電側端子202および第2受電側端子302による接続部位に対応している。そして、第1出力負側スイッチSW22aおよび第2出力負側スイッチSW22bは、第1給電側端子201および第1受電側端子301による接続部位に対応している。
Here, FIG. 10A is a diagram showing the correlation between each switch in the simulation circuit shown in FIG. 9 and the corresponding terminal and wiring in the lighting device.
As shown in FIG. 10A, the first input one end side switch SW11a and the second input one end side switch SW11b are composed of a third power feeding
また、図10(b)は、図9に示すシミュレーション回路における4つのシミュレーション条件(条件1〜条件4)を示した図である。なお、ここでは、電源装置20に設けられた2つの交直流変換部22(第1交直流変換部22aおよび第2交直流変換部22b)に、発光装置30に設けられた発光ユニット33(第1発光ユニット33aおよび第2発光ユニット33b)をそれぞれ対応させて配置する場合を前提とした。また、ここでは、時刻t=0において、発光させようとする発光ユニット33に接続された2つのスイッチ(第1出力正側スイッチSW21aおよび第1出力負側スイッチSW22a、あるいは、第2出力正側スイッチSW21bおよび第2出力負側スイッチSW22b)が、OFFからONに変更されるものとした。
FIG. 10B is a diagram showing four simulation conditions (
図10(b)に示す条件1は、t=0より前の状態では、8つのスイッチがすべてOFFに設定される。また、条件1において、t=0以後は、8つのスイッチがすべてONに変更される。
In
条件1は、図2に示す電源装置20および図3に示す発光装置30を用い、且つ、第1発光ユニット33a(第1発光装置30a)および第2発光ユニット33b(第2発光装置30b)を同時に発光させる場合に対応している。
図10(b)に示す条件2は、t=0より前の状態では、8つのスイッチがすべてOFFに設定される。また、条件2において、t=0以後は、第1交直流変換部22a側の4つのスイッチ(第1入力一端側スイッチSW11a、第1入力他端側スイッチSW12a、第1出力正側スイッチSW21a、第1出力負側スイッチSW22a)がすべてONに変更される一方、第2交直流変換部22b側の4つのスイッチ(第2入力一端側スイッチSW11b、第2入力他端側スイッチSW12b、第2出力正側スイッチSW21b、第2出力負側スイッチSW22b)はすべてOFFに維持される。
In condition 2 shown in FIG. 10B, all eight switches are set to OFF in a state before t = 0. In condition 2, after t = 0, four switches on the first AC /
条件2は、図2に示す電源装置20および図3に示す発光装置30を用い、且つ、第1発光ユニット33a(第1発光装置30a)を発光させる一方で第2発光ユニット33b(第2発光装置30b)を発光させない場合に対応している。
Condition 2 uses the
図10(b)に示す条件3は、t=0より前の状態では、8つのスイッチがすべてOFFに設定される。また、条件3において、t=0以後は、第1交直流変換部22a側の4つのスイッチ(第1入力一端側スイッチSW11a、第1入力他端側スイッチSW12a、第1出力正側スイッチSW21a、第1出力負側スイッチSW22a)のすべてと、第2交直流変換部側22bの第2入力一端側スイッチSW11bおよび第2入力他端側スイッチSW12bとがONに変更される一方、第2交直流変換部側22bの第2出力正側スイッチSW21bおよび第2出力負側スイッチSW22bがOFFに維持される。
In
条件3は、条件2と同様に、図2に示す電源装置20および図3に示す発光装置30を用い、且つ、第1発光ユニット33a(第1発光装置30a)を発光させる一方で第2発光ユニット33b(第2発光装置30b)を発光させない場合に対応している。ただし、条件3が条件2と異なる点は、t=0以後に第2入力一端側スイッチSW11bおよび第2入力他端側スイッチSW12bがONに設定されていることである。これにより、条件3は、図6に示した従来の構成に対応するものとなっている。
図10(b)に示す条件4は、t=0より前の状態では、8つのスイッチのうち、第1入力一端側スイッチSW11a、第1出力正側スイッチSW21a、第1出力負側スイッチSW22a、第2入力一端側スイッチSW11b、第2出力正側スイッチSW21bおよび第2出力負側スイッチSW22bがOFFに設定される一方、第1入力他端側スイッチSW12aおよび第2入力他端側スイッチSW12bがONに設定される。また、条件4において、t=0以後は、第1入力他端側スイッチSW12aおよび第2入力他端側スイッチSW12bがONに維持されるのに加え、第1入力一端側スイッチSW11a、第1出力正側スイッチSW21a、第1出力負側スイッチSW22aがONに変更される。 Condition 4 shown in FIG. 10B is that, in a state before t = 0, among the eight switches, the first input one end side switch SW11a, the first output positive side switch SW21a, the first output negative side switch SW22a, The second input one end side switch SW11b, the second output positive side switch SW21b and the second output negative side switch SW22b are set to OFF, while the first input other end side switch SW12a and the second input other end side switch SW12b are ON. Set to In condition 4, after t = 0, in addition to the first input other end side switch SW12a and the second input other end side switch SW12b being kept ON, the first input one end side switch SW11a and the first output The positive side switch SW21a and the first output negative side switch SW22a are changed to ON.
条件4は、条件2と同様に、図2に示す電源装置20および図3に示す発光装置30を用い、且つ、第1発光ユニット33a(第1発光装置30a)を発光させる一方で第2発光ユニット33b(第2発光装置30b)を発光させない場合に対応している。ただし、条件4が条件2と異なる点は、t=0よりも前に第1入力他端側スイッチSW12aおよび第2入力他端側スイッチSW12bがONに設定されていることである。これにより、条件4は、図7に示す電源装置20および図8に示す発光装置30を用いて照明装置を構成したものに対応するものとなっている。
The condition 4 uses the
では続いて、各条件におけるシミュレーション結果について説明を行う。
図11は条件1に基づくシミュレーション結果を、図12は条件2に基づくシミュレーション結果を、図13は条件3に基づくシミュレーション結果を、そして図14は条件4に基づくシミュレーション結果を、それぞれ示した図である。図11〜図14において、横軸は時間tである。また、図11〜図14には、時間tに対応する、周波数変換部21における電源電圧V0および電源電流A0と、第1交直流変換部22aにおける第1総負荷電流A1a、第1発光負荷電流A2aおよび第1出力電圧V1aと、第2交直流変換部22bにおける第2総負荷電流A1b、第2発光負荷電流A2bおよび第2出力電圧V1bとを示している。なお、図11〜図14において、電流の単位はmAであり、電圧の単位はVである。
Then, the simulation result in each condition is demonstrated.
11 shows a simulation result based on
例えば図11に示すように、条件1では、t=0において周波数変換部21から第1交直流変換部22aおよび第2交直流変換部22bへの給電が開始される。また、条件1では、t=0において第1交直流変換部22aから第1発光ユニット33aへの給電および第2交直流変換部22bから第2発光ユニット33bへの給電も開始される。
For example, as shown in FIG. 11, under the
すると、第1交直流変換部22aでは、第1総負荷電流A1aとして+200mAの電流が流れる。また、第1交直流変換部22aでは、t=0からほぼt=2.5msecとなるまでの期間は、負荷側ダイオードブリッジDB2aから平滑コンデンサC2aへと充電電流が流れるために、負荷側ダイオードブリッジDB2aから第1発光ユニット33aに流れる第1発光負荷電流A2aはほぼ0であるが、それ以降は+90mAまで増加して安定する。また、t=0から平滑コンデンサC2aへの充電が開始されるのに伴い、第1出力電圧V1aは徐々に増加し、ほぼt=2.5msecにおいて+20Vで安定する。
Then, in the first AC /
一方、第2交直流変換部22bでも、第2総負荷電流A1bとして+200mAの電流が流れる。また、第2交直流変換部22bでは、t=0からほぼt=2.5msecとなるまでの期間は、負荷側ダイオードブリッジDB2bから平滑コンデンサC2bへと充電電流が流れるために、負荷側ダイオードブリッジDB2bから第2発光ユニット33bに流れる第2発光負荷電流A2bはほぼ0であるが、それ以降は+90mAまで増加して安定する。また、t=0から平滑コンデンサC2bへの充電が開始されるのに伴い、第2出力電圧V1bは徐々に増加し、ほぼt=2.5msecにおいて+20Vで安定する。
On the other hand, a current of +200 mA flows as the second total load current A1b also in the second AC /
その結果、条件1において、周波数変換部21から供給される電源電流A0は、±400mAとなる。
As a result, under
また、例えば図12に示すように、条件2では、t=0において周波数変換部21から第1交直流変換部22aへの給電が開始される一方、周波数変換部21から第2交直流変換部22bへの給電は開始されないままとなる。また、条件2では、t=0において第1交直流変換部22aから第1発光ユニット33aへの給電が開始される一方、第2交直流変換部22bから第2発光ユニット33bへの給電も開始されないままとなる。
For example, as shown in FIG. 12, in condition 2, power supply from the
すると、第1交直流変換部22aでは、第1総負荷電流A1aとして+200mAの電流が流れる。また、第1交直流変換部22aでは、t=0からほぼt=2.5msecとなるまでの期間は、負荷側ダイオードブリッジDB2aから平滑コンデンサC2aへと充電電流が流れるために、負荷側ダイオードブリッジDB2aから第1発光ユニット33aに流れる第1発光負荷電流A2aはほぼ0であるが、それ以降は+90mAまで増加して安定する。また、t=0から平滑コンデンサC2aへの充電が開始されるのに伴い、第1出力電圧V1aは徐々に増加し、ほぼt=2.5msecにおいて+20Vで安定する。
Then, in the first AC /
一方、第2交直流変換部22bでは、周波数変換部21からの電力供給が行われないために、第2総負荷電流A1bおよび第2発光負荷電流A2bは0mAのままとなる。また、平滑コンデンサC2bが充電されることもないため、第2出力電圧V1bも0Vのままとなる。
On the other hand, in the second AC /
その結果、条件2において、周波数変換部21から供給される電源電流A0は、条件1の半分である±200mAとなる。
As a result, under condition 2, the power supply current A0 supplied from the
さらに、例えば図13に示すように、条件3では、t=0において周波数変換部21から第1交直流変換部22aおよび第2交直流変換部22bへの給電が開始される。ただし、条件3では、t=0において第1交直流変換部22aから第1発光ユニット33aへの給電が開始される一方、第2交直流変換部22bから第2発光ユニット33bへの給電は開始されないままとなる。
Further, for example, as shown in FIG. 13, under
すると、第1交直流変換部22aでは、第1総負荷電流A1aとして+200mAの電流が流れる。また、第1交直流変換部22aでは、t=0からほぼt=2.5secとなるまでの期間は、負荷側ダイオードブリッジDB2aから平滑コンデンサC2aへと充電電流が流れるために、負荷側ダイオードブリッジDB2aから第1発光ユニット33aに流れる第1発光負荷電流A2aはほぼ0であるが、それ以降は+90mAまで増加して安定する。また、t=0から平滑コンデンサC2aへの充電が開始されるのに伴い、第1出力電圧V1aは徐々に増加し、ほぼt=2.5において+20Vで安定する。
Then, in the first AC /
一方、第2交直流変換部22bでも、第2発光ユニット33bが接続されていないにも関わらず、第2総負荷電流A1bとして+200mAの電流が流れる。また、第2交直流変換部22bでは、第2発光ユニット33bが接続されていないために第2発光負荷電流A2bは0のままとなるが、負荷側ダイオードブリッジDB2bから出力される直流電流によって平滑コンデンサC2bが充電され続けることになる。その結果、第2出力電圧V1bは、例えばt=10msecにおいて+80V程度まで上昇する。
On the other hand, in the second AC /
その結果、条件3において、周波数変換部21から供給される電源電流A0は、接続される発光ユニット33の数が条件1の半分であるにも関わらず、条件1と同じ±400mAとなる。
As a result, under
最後に、例えば図14に示すように、条件4では、t=0において周波数変換部21から第1交直流変換部22aへの給電が開始される一方、周波数変換部21から第2交直流変換部22bへの給電は開始されないままとなる。また、条件4では、t=0において第1交直流変換部22aから第1発光ユニット33aへの給電が開始される一方、第2交直流変換部22bから第2発光ユニット33bへの給電も開始されないままとなる。
Finally, as shown in FIG. 14, for example, under condition 4, power supply from the
すると、第1交直流変換部22aでは、第1総負荷電流A1aとして+200mAの電流が流れる。また、第1交直流変換部22aでは、t=0からほぼt=2.5msecとなるまでの期間は、負荷側ダイオードブリッジDB2aから平滑コンデンサC2aへと充電電流が流れるために、負荷側ダイオードブリッジDB2aから第1発光ユニット33aに流れる第1発光負荷電流A2aはほぼ0であるが、それ以降は+90mAまで増加して安定する。また、t=0から平滑コンデンサC2aへの充電が開始されるのに伴い、第1出力電圧V1aは徐々に増加し、ほぼt=2.5msecにおいて+20Vで安定する。
Then, in the first AC /
一方、第2交直流変換部22bでは、周波数変換部21からの電力供給が行われないために、第2総負荷電流A1bおよび第2発光負荷電流A2bは0mAのままとなる。また、平滑コンデンサC2bが充電されることもないため、第2出力電圧V1bも0Vのままとなる。
On the other hand, in the second AC /
その結果、条件4において、周波数変換部21から供給される電源電流A0は、条件2と同様、条件1の半分である±200mAとなる。
As a result, under condition 4, the power supply current A0 supplied from the
なお、図1では、電源装置20に給電側コネクタ200を直付けし、且つ、発光装置30に受電側コネクタ300を直付けした構成を例示したが、これに限られるものではなく、例えば電源装置20と給電側コネクタ200とを、可とう性を有するケーブルで接続するようにしてもよい。なお、この場合には、電源装置20と給電側コネクタ200とが、ケーブル内の配線を介して電気的に接続されることになる。また、例えば発光装置30と受電側コネクタ300とを、可とう性を有するケーブルで接続するようにしてもよい。なお、この場合には、発光装置30と受電側コネクタ300とが、ケーブル内の配線を介して電気的に接続されることになる。
1 illustrates a configuration in which the power
また、本実施の形態では、商用電源10から供給される第1の周波数f1の交流電力を、電源装置20に設けられた周波数変換部21で、さらに高周波となる高い第2の周波数f2に変換した後に交直流変換部22に供給するようにしていたが、これに限られない。すなわち、商用電源10自体を交流出力部として機能させ、第1の周波数f1の交流電力をそのまま交直流変換部22に供給するようにしてもかまわない。
Further, in the present embodiment, the AC power having the first frequency f1 supplied from the
さらに、本実施の形態では、給電側コネクタ200と受電側コネクタ300との結合および切り離しによって、電源装置20における周波数変換部21と交直流変換部22との接続、および、電源装置20における交直流変換部22と発光装置30における発光ユニット33との接続を一括して行わせるようにしていたが、これに限られるものではない。すなわち、例えば周波数変換部21と交直流変換部22との間にスイッチを設けるとともに、交直流変換部22と発光ユニット33との間に他のスイッチを設けるようにし、リレー等を用いることで、これらスイッチおよび他のスイッチを連動させて共にオン/オフさせるような構成を採用してもかまわない。
Further, in the present embodiment, the connection between the
10…商用電源、20…電源装置、21…周波数変換部、21a…電源側整流部、21b…電力変換部、22…交直流変換部、30…発光装置、31…基板、32…発光ダイオード、33…発光ユニット、200…給電側コネクタ、201…第1給電側端子、202…第2給電側端子、203…第3給電側端子、204…第4給電側端子、205…第5給電側端子、206…第6給電側端子、211…電源第1出力配線、212…電源第2出力配線、221…第1入力配線、222…第2入力配線、223…負荷第1出力配線、224…負荷第2出力配線、300…受電側コネクタ、301…第1受電側端子、302…第2受電側端子、303…第3受電側端子、304…第4受電側端子、305…第5受電側端子、306…第6受電側端子、311…第1接続線、312…第2接続線、313…正側給電線、314…負側給電線
DESCRIPTION OF
Claims (9)
直流受電端を介して入力された直流によって発光する発光ダイオードと、前記電源部に設けられた前記電源側接続体との結合および分離が可能であって、当該電源側接続体に結合されることで当該直流受電端および当該電源側接続体に設けられた前記直流給電端を電気的に接続するとともに当該電源側接続体に設けられた前記交流給電端および前記交流受電端を電気的に接続する負荷側接続体とを備えた発光部と
を含む照明装置。 An AC output unit that outputs alternating current to the AC power supply end, an AC / DC conversion unit that converts alternating current input via the AC power reception end into direct current and outputs the direct current to the DC power supply end, the AC power supply end, and the AC power reception end And a power supply unit including a power supply side connection body provided with the DC power supply end,
The light emitting diode that emits light by direct current input through the direct current receiving end and the power supply side connection body provided in the power supply unit can be coupled and separated, and coupled to the power supply side connection body. The DC power receiving end and the DC power feeding end provided on the power source side connection body are electrically connected to each other, and the AC power feeding end and the AC power receiving end provided on the power source side connection body are electrically connected. The illuminating device containing the light emission part provided with the load side connection body.
直流の給電に伴って発光する発光ダイオードと、当該発光ダイオードに供給する直流を外部から受電するための負荷側接続体とを備えた発光部と
を含み、
前記電源側接続体と前記負荷側接続体とが分離された状態では、前記電源部における前記交直流変換部と前記発光部における前記発光ダイオードとが電気的に分離されるとともに当該電源部における前記交流出力部と当該交直流変換部とが電気的に分離され、
前記電源側接続体と前記負荷側接続体とが結合された状態では、前記電源部における前記交直流変換部と前記発光部における前記発光ダイオードとが電気的に接続されるとともに当該電源部における前記交流出力部と当該交直流変換部とが電気的に接続されること
を特徴とする照明装置。 AC output unit for supplying AC, AC / DC conversion unit for converting AC supplied from the AC output unit to DC, and power supply side connection for supplying DC converted by the AC / DC conversion unit to the outside A power supply with a body,
A light emitting diode including a light emitting diode that emits light in response to a direct current power supply, and a load side connection for receiving the direct current supplied to the light emitting diode from the outside,
In a state where the power supply side connection body and the load side connection body are separated, the AC / DC conversion unit in the power supply unit and the light emitting diode in the light emitting unit are electrically separated and the power supply unit in the power supply unit The AC output unit and the AC / DC conversion unit are electrically separated,
In the state where the power supply side connection body and the load side connection body are combined, the AC / DC conversion unit in the power supply unit and the light emitting diode in the light emitting unit are electrically connected and the power supply unit in the power supply unit An illuminating device in which an AC output unit and the AC / DC conversion unit are electrically connected.
交流給電端に交流を出力する交流出力部と、
交流受電端を介して入力された交流を直流に変換して直流給電端に出力する交直流変換部と、
前記交流給電端と前記交流受電端と前記直流給電端とが設けられ、当該直流給電端および前記発光装置に設けられた前記直流受電端が電気的に接続されるのに伴い、当該交流給電端および当該交流受電端が前記発光装置側に設けられた接続部を介して電気的に接続されるように構成された電源側接続体と
を備えることを特徴とする電源装置。 A power supply device that supplies direct current obtained by converting alternating current to a light emitting device that includes a light emitting diode that emits light by direct current input through a direct current receiving end,
An AC output section that outputs AC to the AC power supply end;
An AC / DC converter that converts AC input through the AC power receiving end into direct current and outputs it to the DC power supply end; and
The AC feeding end, the AC receiving end, and the DC feeding end are provided, and the AC feeding end is electrically connected to the DC feeding end and the DC receiving end provided in the light emitting device. And a power supply side connection body configured such that the AC power receiving end is electrically connected via a connection portion provided on the light emitting device side.
直流受電端を介して入力された直流によって発光する発光ダイオードと、
前記直流受電端と、当該直流受電端および前記直流給電端が電気的に接続されるのに伴って前記電源装置に設けられた前記交流給電端および前記交流受電端を電気的に接続する接続部とを備えた負荷側接続体と
を備えることを特徴とする発光装置。 DC power is received from a power supply device that includes an AC output unit that outputs AC to the AC power supply end, and an AC / DC conversion unit that converts AC input through the AC power reception end to DC and outputs it to the DC power supply end. A light emitting device that emits light,
A light emitting diode that emits light by a direct current input through a direct current receiving end;
The DC power receiving end, and the connecting portion that electrically connects the AC power feeding end and the AC power receiving end provided in the power supply device as the DC power receiving end and the DC power feeding end are electrically connected. And a load-side connection body including the light-emitting device.
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---|---|---|---|
JP2010061428A JP2011198523A (en) | 2010-03-17 | 2010-03-17 | Lighting system, power supply device, and light-emitting device |
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KR101272227B1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-06-11 | 주식회사 포스코엘이디 | Led luminescent apparutus wiht multi power-supply and control method thereof |
JP2013149509A (en) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Honda Koichi | Lighting device using led |
-
2010
- 2010-03-17 JP JP2010061428A patent/JP2011198523A/en active Pending
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