JP2020205738A - Power supply device and lighting equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源装置及び点灯器具に関するものである。 The present invention relates to a power supply device and a lighting fixture.
特許文献１には、複数の回路部品が実装された回路基板（プリント回路板）を備えた点灯装置が開示されている。複数の回路部品には、入力線、出力線、調光線等のリード線が接続される。 Patent Document 1 discloses a lighting device including a circuit board (printed circuit board) on which a plurality of circuit components are mounted. Lead wires such as input lines, output lines, and light control rays are connected to the plurality of circuit components.
ここで、特許文献１の点灯装置を、結露や水滴の滴下が想定される屋外環境下で使用する場合には、複数のリード線を点灯装置の下部側からまとめて引き出すように配索するのが好ましい。 Here, when the lighting device of Patent Document 1 is used in an outdoor environment where dew condensation or water droplets are expected to drip, a plurality of lead wires are arranged so as to be pulled out collectively from the lower side of the lighting device. Is preferable.
ところで、リード線の接続位置は、回路パターン上の雑音や耐ノイズ性の観点から、ばらばらの位置になることが多い。例えば、リード線がチョークを横切らないようにしたり、調光線であれば、制御回路に近い位置から配索するようにしている。 By the way, the connection positions of the lead wires are often different positions from the viewpoint of noise on the circuit pattern and noise resistance. For example, the lead wire is prevented from crossing the choke, and in the case of light control, the lead wire is arranged from a position close to the control circuit.
そのため、リード線の配索が複雑になるとともに、リード線が回路部品に接触する等、リード線の配置ばらつきによって雑音が悪化するおそれがある。 Therefore, the arrangement of the lead wires becomes complicated, and the noise may be exacerbated by the variation in the arrangement of the lead wires such as the lead wires coming into contact with the circuit components.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、リード線の配置ばらつきによる雑音の悪化を抑えることにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to suppress deterioration of noise due to variations in the arrangement of lead wires.
本発明は、電力変換回路が実装された回路基板を備えた電源装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。 The present invention is intended for a power supply device provided with a circuit board on which a power conversion circuit is mounted, and the following solutions have been taken.
すなわち、第１の発明は、前記回路基板における前記電力変換回路の実装面とは反対側の面に対向して配置された対向板と、前記電力変換回路に接続されるとともに、前記回路基板と前記対向板との間に配索されたリード線と、前記回路基板と前記対向板との間に充填され、前記リード線を固定する樹脂材とを備えている。 That is, in the first invention, a facing plate arranged to face the surface of the circuit board opposite to the mounting surface of the power conversion circuit, connected to the power conversion circuit, and the circuit board. It includes a lead wire arranged between the facing plate and a resin material filled between the circuit board and the facing plate to fix the lead wire.
第１の発明では、電力変換回路に接続されたリード線を、回路基板と対向板との間に配索している。これにより、リード線を、電力変換回路の回路部品に接触しないように配索することができる。 In the first invention, the lead wire connected to the power conversion circuit is arranged between the circuit board and the facing plate. As a result, the lead wires can be arranged so as not to come into contact with the circuit components of the power conversion circuit.
そして、回路基板と対向板との間に充填された樹脂材によって、リード線を固定するようにしている。これにより、樹脂材によって、リード線の配置ばらつきを抑えるとともに、耐結露対策を施すことができる。 Then, the lead wire is fixed by the resin material filled between the circuit board and the facing plate. As a result, it is possible to suppress variations in the arrangement of lead wires and take measures against dew condensation depending on the resin material.
第２の発明は、第１の発明において、前記リード線は、芯線と、該芯線を覆う被覆部とを有し、前記芯線は、前記回路基板における前記対向板側の面から差し込まれて前記電力変換回路に接続され、前記被覆部における前記回路基板側の端部は、前記樹脂材で覆われている。 The second invention is the first invention, wherein the lead wire has a core wire and a covering portion covering the core wire, and the core wire is inserted from a surface of the circuit board on the opposite plate side. It is connected to a power conversion circuit, and the end portion of the covering portion on the circuit board side is covered with the resin material.
第２の発明では、被覆部における回路基板側の端部を樹脂材で覆っている。具体的に、リード線の芯線と被覆部の間には、水が通過可能な隙間が存在している。そのため、電源装置の外部に引き出されたリード線の端部から、結露水や水滴などが被覆部の内部に入り込み、回路基板側の端部に向かって流れる、いわゆる水の吸い上がりが発生することがある。 In the second invention, the end portion of the covering portion on the circuit board side is covered with a resin material. Specifically, there is a gap through which water can pass between the core wire of the lead wire and the covering portion. Therefore, dew condensation water, water droplets, etc. enter the inside of the covering portion from the end portion of the lead wire drawn out to the outside of the power supply device, and flow toward the end portion on the circuit board side, so-called water suction occurs. There is.
そこで、本発明では、被覆部における回路基板側の端部を樹脂材で覆うことで、電力変換回路に水が浸入するのを防ぐようにしている。 Therefore, in the present invention, the end portion of the covering portion on the circuit board side is covered with a resin material to prevent water from entering the power conversion circuit.
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記リード線は、前記回路基板よりも前記対向板寄りの位置に配索されている。 In the third invention, in the first or second invention, the lead wire is arranged at a position closer to the facing plate than the circuit board.
第３の発明では、回路基板よりも対向板寄りの位置にリード線を配索することで、電力変換回路を構成する回路部品のノイズの影響を抑えるとともに、回路部品の接続端子との干渉を避け易くなる。 In the third invention, by arranging the lead wire at a position closer to the facing plate than the circuit board, the influence of noise of the circuit components constituting the power conversion circuit is suppressed, and interference with the connection terminals of the circuit components is prevented. It becomes easier to avoid.
第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つに記載の電源装置と、前記電源装置から供給された電力によって点灯する灯具ユニットとを備えた点灯器具である。 The fourth invention is a lighting fixture including the power supply device according to any one of the first to third inventions and a lamp unit that lights up by the electric power supplied from the power supply device.
第４の発明では、第１乃至第３の発明のうち何れか１つに記載の電源装置から、灯具ユニットに電力を供給することで、点灯装置を構成するようにしている。 In the fourth invention, the lighting device is configured by supplying electric power to the lamp unit from the power supply device according to any one of the first to third inventions.
本発明によれば、リード線の配置ばらつきによる雑音の悪化を抑えることができる。 According to the present invention, it is possible to suppress deterioration of noise due to variations in the arrangement of lead wires.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is essentially merely an example and is not intended to limit the present invention, its application or its use.
《実施形態１》
〈点灯器具〉
図１に示すように、点灯器具１は、いわゆる高天井用の点灯器具である。点灯器具１は、灯具ユニット１０と、灯具ユニット１０を点灯させる電源装置２０と、灯具ユニット１０及び電源装置２０を保持する器具本体１４とを備えている。
<< Embodiment 1 >>
<Lighting equipment>
As shown in FIG. 1, the lighting fixture 1 is a so-called high ceiling lighting fixture. The lighting fixture 1 includes a
灯具ユニット１０は、ＬＥＤモジュール１１と、放熱部材１２とを有する。ＬＥＤモジュール１１は、矩形状の基板の下面に複数個のＬＥＤ（Light Emitting Diode）が実装されて構成されている。ＬＥＤは、例えば、照明用の白色ＬＥＤである。
The
放熱部材１２は、アルミ又はアルミ合金で構成されている。放熱部材１２は、複数の放熱板１３を有する。放熱部材１２の下面には、ＬＥＤモジュール１１が取り付けられている。これにより、ＬＥＤモジュール１１から発生する熱は、放熱部材１２に伝わり、複数の放熱板１３から大気中に放熱される。
The
器具本体１４は、支持金具１５と、支持金具１５の下端部に取り付けられた取付枠１６とを有する。取付枠１６には、反射板１７が取り付けられ、ＬＥＤモジュール１１から照射される光を反射させる。取付枠１６には、吊り金具１８が取り付けられている。
The instrument
支持金具１５の側壁には、電源カバー１９が取り付けられている。電源カバー１９の内部には、電源装置２０が収納されている。電源装置２０は、回路基板２１と、回路基板２１に実装された回路部品３１とを有する。回路基板２１は、板厚方向が水平方向となるように縦置きされている。
A power supply cover 19 is attached to the side wall of the support metal fitting 15. The
図２に示すように、回路基板２１には、点灯回路３０を構成する複数の回路部品３１が実装されている。回路基板２１は、両面に導体パターンがある両面プリント配線板である。複数の回路部品３１の各々は、複数の金属製の接続端子３２を有する。
As shown in FIG. 2, a plurality of
複数の回路部品３１の各々では、複数の接続端子３２が、回路基板２１の厚さ方向の一面側から、回路基板２１を厚さ方向に貫通する複数のスルーホール２２（図７参照）に挿入される。そして、複数の接続端子３２が、回路基板２１に形成されている導体にはんだ付けされる。これにより、複数の回路部品３１の各々が電気的に接続される。
In each of the plurality of
〈電源装置の回路構成〉
図２に示すように、電源装置２０は、灯具ユニット１０を点灯させるように構成されている。電源装置２０は、一対の入力端子２と、一対の出力端子３と、点灯回路３０とを有する。
<Circuit configuration of power supply device>
As shown in FIG. 2, the
一対の入力端子２は、外部電源としての交流電源ＡＣに電気的に接続されている。入力端子２には、交流電源ＡＣから入力電力が供給される。交流電源ＡＣは、例えば、商用交流電源である。入力端子２は、点灯回路３０に電気的に接続されている。
The pair of
一対の出力端子３は、点灯回路３０に電気的に接続されている。出力端子３は、灯具ユニット１０に電気的に接続されている。灯具ユニット１０は、一対の出力端子３を介して点灯回路３０から供給される電力によって点灯する。なお、灯具ユニット１０については、後述する。
The pair of output terminals 3 are electrically connected to the
点灯回路３０は、電力変換回路４０と、調光信号入力回路５０と、制御回路５５とを有する。
The
電力変換回路４０は、一対の入力端子２に電気的に接続されている。電力変換回路４０は、一対の出力端子３に電気的に接続されている。電力変換回路４０は、一対の入力端子２を介して交流電源ＡＣから入力電力を受け取り、受け取った入力電力を所望の直流電力に変換する。電力変換回路４０は、生成した直流電力を一対の出力端子３を介して灯具ユニット１０に供給する。
The
調光信号入力回路５０は、例えば、調光器などの外部装置に電気的に接続されている。外部装置は、例えば、調光レベルに応じたオンデューティ比を有するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を、調光信号として出力する。調光信号入力回路５０は、調光レベルを指示する調光信号を外部装置から受け取り、制御回路５５へ伝送する。
The dimming
制御回路５５は、調光信号入力回路５０から、調光信号を受け取るように構成されている。制御回路５５は、電力変換回路４０に電気的に接続されている。制御回路５５は、調光信号で指示される調光レベルに従って電力変換回路４０を制御して、直流電力を調光レベルに応じた値に調整する。
The
以下、点灯回路３０（電力変換回路４０、調光信号入力回路５０、及び制御回路５５）の具体的な回路構成について説明する。
Hereinafter, a specific circuit configuration of the lighting circuit 30 (
電力変換回路４０は、バックコンバータ４１、第１制御電源回路４２、第２制御電源回路４３、ＰＦＣ回路４４（Power Factor Correction：力率改善）、フィルタ回路４５、全波整流器４６、スピードアップ回路４７、ＰＦＣ駆動部４８等を有する。なお、電力変換回路４０は、保護回路として、一対の入力端子２とフィルタ回路４５との間に、図示しないヒューズ及びサージ吸収素子を備えている。
The
フィルタ回路４５は、保護回路を介して、一対の入力端子２間に電気的に接続されている。フィルタ回路４５は、交流電源ＡＣから供給される交流電圧・交流電流に重畳する高調波ノイズ、及びＰＦＣ回路４４で発生する高調波ノイズを除去する。
The
全波整流器４６は、ダイオードブリッジを有する。全波整流器４６は、交流電源ＡＣから供給される交流電圧・交流電流を全波整流する。
The full-
ＰＦＣ回路４４は、昇圧チョッパ回路である。ＰＦＣ回路４４は、全波整流器４６で全波整流された脈流電圧を、この脈流電圧のピーク値よりも電圧値の高い直流電圧に変換することで力率を改善する。
The
ＰＦＣ回路４４は、インダクタＬ１と、ダイオードＤ１と、平滑コンデンサＣ１とが、全波整流器４６の脈流出力端間に電気的に直列接続されている。また、ＰＦＣ回路４４は、２つのスイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２の並列回路がダイオードＤ１と平滑コンデンサＣ１に電気的に並列接続されている。
In the
なお、２つのスイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２は、電気的な特性が共通である半導体スイッチング素子であり、例えば、ＮチャネルのパワーＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）である。 The two switching elements Q11 and Q12 are semiconductor switching elements having common electrical characteristics, and are, for example, N-channel power MOSFETs (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors).
つまり、ＰＦＣ回路４４は、２つのスイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２の並列回路を備えることにより、個々のスイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２に流す電流を減らして温度上昇を抑える。
That is, the
ただし、ＰＦＣ回路４４は、２つのスイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２が並列接続されている点を除けば、従来周知の回路構成を有しているので、詳細な動作の説明は省略する。以下の説明では、ＰＦＣ回路４４の出力電圧（平滑コンデンサＣ１の両端電圧）を、直流入力電圧Ｖdcと呼ぶ。
However, since the
バックコンバータ４１は、降圧チョッパ回路とも呼ばれるスイッチング電源回路である。バックコンバータ４１は、ＰＦＣ回路４４から供給される数百ボルトの直流入力電圧Ｖdcを、灯具ユニット１０に必要とされる数十ボルトの直流電圧（以下、「出力電圧Ｖ１」と呼ぶ）に降圧する。
The
バックコンバータ４１は、２つのスイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２、インダクタＴ１、ダイオードＤ４、平滑コンデンサＣ３等で構成されている。２つのスイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２は、ＰＦＣ回路４４の高電位側の出力端と、高電位側の出力端子３との間に、インダクタＴ１を介して電気的に並列接続される。
The
平滑コンデンサＣ３は、電解コンデンサで構成されている。平滑コンデンサＣ３は、一対の出力端子３間に電気的に接続されている。すなわち、平滑コンデンサＣ３は、灯具ユニット１０と電気的に並列接続される。
The smoothing capacitor C3 is composed of an electrolytic capacitor. The smoothing capacitor C3 is electrically connected between the pair of output terminals 3. That is, the smoothing capacitor C3 is electrically connected in parallel with the
ダイオードＤ４のカソードは、スイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２の並列回路と、インダクタＴ１との接続点に電気的に接続される。ダイオードＤ４のアノードは、ＰＦＣ回路４４の低電位側の出力端（電力変換回路４０の基準電位となる接地ラインＬＮ）に電気的に接続される。 The cathode of the diode D4 is electrically connected to the connection point between the parallel circuit of the switching elements Q21 and Q22 and the inductor T1. The anode of the diode D4 is electrically connected to the output terminal on the low potential side of the PFC circuit 44 (ground line LN which is the reference potential of the power conversion circuit 40).
なお、２つのスイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２は、電気的な特性が共通である半導体スイッチング素子（例えば、ＮチャネルのパワーＭＯＳＦＥＴ）である。 The two switching elements Q21 and Q22 are semiconductor switching elements (for example, N-channel power MOSFETs) having common electrical characteristics.
また、ダイオードＤ４のアノードと平滑コンデンサＣ３の低電位側の端子との間に、検出抵抗Ｒ８が電気的に接続される。ただし、バックコンバータ４１は、２つのスイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２が並列接続されている点を除けば、従来周知の回路構成を有しているので、詳細な動作の説明は省略する。
Further, the detection resistor R8 is electrically connected between the anode of the diode D4 and the terminal on the low potential side of the smoothing capacitor C3. However, since the
第１制御電源回路４２は、数百ボルトの直流入力電圧Ｖdcを、十数ボルト（例えば、１５ボルト）の直流電圧（以下、「第１制御電源電圧Ｖcc」と呼ぶ）に変換する。第１制御電源回路４２は、例えば、バックコンバータやフライバックコンバータ等のスイッチング電源回路で構成されている。
The first control
ここで、点灯回路３０は、ブートストラップ回路を備えている。ブートストラップ回路は、ブートストラップダイオードＤ２と、ブートストラップコンデンサＣ２と、複数の抵抗Ｒ２〜Ｒ６の直列回路（以下、「抵抗直列回路」と呼ぶ）とを有する。
Here, the
ブートストラップダイオードＤ２は、アノードに第１制御電源電圧Ｖccが印加され、カソードにブートストラップコンデンサＣ２の一端が電気的に接続される。ブートストラップコンデンサＣ２の他端は、抵抗直列回路を介して接地ラインＬＮと電気的に接続される。 A first control power supply voltage Vcc is applied to the anode of the bootstrap diode D2, and one end of the bootstrap capacitor C2 is electrically connected to the cathode. The other end of the bootstrap capacitor C2 is electrically connected to the ground line LN via a resistor series circuit.
さらに、抵抗Ｒ３〜Ｒ６は、バックコンバータ４１のダイオードＤ４と電気的に並列接続される。
Further, the resistors R3 to R6 are electrically connected in parallel with the diode D4 of the
ブートストラップ回路は、バックコンバータ４１のスイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２のオフ期間に、第１制御電源電圧ＶccによってブートストラップコンデンサＣ２を充電する。そして、ブートストラップコンデンサＣ２が充電されることにより、ブートストラップコンデンサＣ２の高電位側の端子から、スイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２の駆動電圧ＨＶccを得ることができる。
The bootstrap circuit charges the bootstrap capacitor C2 by the first control power supply voltage Vcc during the off period of the switching elements Q21 and Q22 of the
第２制御電源回路４３は、抵抗Ｒ７と、ダイオードＤ３と、ツェナーダイオードＺＤ１とで構成されている。
The second control
抵抗Ｒ７の一端がＰＦＣ回路４４の高電位側の出力端と電気的に接続され、抵抗Ｒ７の他端が、ツェナーダイオードＺＤ１のカソード及びダイオードＤ３のアノードと電気的に接続される。ツェナーダイオードＺＤ１のアノードが、バックコンバータ４１のダイオードＤ４のカソードと電気的に接続される。そして、ダイオードＤ３のカソードが、ブートストラップコンデンサＣ２の高電位側の端子と電気的に接続される。
One end of the resistor R7 is electrically connected to the output end on the high potential side of the
制御回路５５は、ＰＦＣ回路４４を制御する第１制御動作と、バックコンバータ４１を制御する第２制御動作とを実行する。制御回路５５は、例えば、第１制御動作を実行する回路と、第２制御動作を実行する回路と、を有する集積回路で構成される。
The
制御回路５５は、第１制御動作では、直流入力電圧Ｖdcを所望の目標値（例えば、４００ボルト程度の電圧）に維持するように、ＰＦＣ回路４４を動作させる。
In the first control operation, the
すなわち、制御回路５５は、直流入力電圧Ｖdcを抵抗分圧回路（抵抗Ｒ１、Ｒ２の直列回路）によって計測し、直流入力電圧Ｖdcの計測値に基づき、直流入力電圧Ｖdcを目標値に一致させるように、ＰＷＭ信号のオンデューティ比を調整する。ＰＷＭ信号は、ＰＦＣ駆動部４８に出力される。
That is, the
ＰＦＣ駆動部４８は、ＰＷＭ信号に応じて、例えば、２つのスイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２を同時にオン・オフ駆動する。
The
制御回路５５は、第２制御動作では、灯具ユニット１０に流す電流（負荷電流）Ｉ１を目標値に一致させるように、バックコンバータ４１を動作させる。
In the second control operation, the
すなわち、制御回路５５は、検出抵抗Ｒ８の両端電圧から負荷電流Ｉ１を計測し、負荷電流Ｉ１の計測値に基づき、負荷電流Ｉ１を目標値に一致させるように、ＰＷＭ信号である駆動信号のオンデューティ比を調整する。
That is, the
なお、制御回路５５は、調光信号入力回路５０を介して外部装置から与えられる調光信号に応じて、負荷電流Ｉ１の目標値を調整することにより、灯具ユニット１０を調光する。
The
ここで、制御回路５５の駆動信号は、それぞれスピードアップ回路４７を介して、バックコンバータ４１のスイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２のゲートに与えられる。
Here, the drive signals of the
スピードアップ回路４７は、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタＴｒ１、ダイオードＤ５、抵抗Ｒ１７〜Ｒ１９等で構成される。抵抗Ｒ１７は、スイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２のゲートとソースとの間に電気的に接続される。バイポーラトランジスタＴｒ１のエミッタがスイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２のゲートと電気的に接続され、バイポーラトランジスタＴｒ１のコレクタが抵抗Ｒ１８を介してスイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２のソースと電気的に接続される。
The speed-
また、バイポーラトランジスタＴｒ１のベースがダイオードＤ５のアノード及び抵抗Ｒ１９の一端と電気的に接続され、各スピードアップ回路４７の抵抗Ｒ１９の他端同士が制御回路５５の出力端子Ｈｏと電気的に接続される。
Further, the base of the bipolar transistor Tr1 is electrically connected to the anode of the diode D5 and one end of the resistor R19, and the other ends of the resistor R19 of each
スピードアップ回路４７は、出力端子Ｈｏからハイレベルの駆動信号が入力されると、バイポーラトランジスタＴｒ１がオフとなり、抵抗Ｒ１７を介して、スイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２のゲート・ソース間に駆動電圧ＨＶccを印加してターンオンさせる。
When a high-level drive signal is input from the output terminal Ho, the speed-
また、スピードアップ回路４７は、出力端子Ｈｏからの駆動信号が停止すると、バイポーラトランジスタＴｒ１がオンとなり、スイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２のゲートに蓄積されている電荷を放出させてターンオフさせる。つまり、スピードアップ回路４７は、パワーＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２のターンオンを高速化するように構成されている。
Further, in the speed-
また、制御回路５５は、第２制御動作において、インダクタＴ１と磁気結合されたインダクタＴ２に誘起される電圧（検出電圧）に基づいて、出力端子Ｈｏからハイレベルの駆動信号を出力するタイミングを決定している。
Further, in the second control operation, the
例えば、制御回路５５は、検出電圧に基づいてインダクタＴ１に流れる電流（インダクタ電流）のゼロクロスを検出し、ゼロクロスに同期して駆動信号を出力するのが好ましい。
For example, it is preferable that the
調光信号入力回路５０は、外部装置からＰＷＭ信号（調光信号）を受け取り、フォトカプラ５１を介して制御回路５５に調光信号を伝送する。フォトカプラ５１は、発光素子５２と、受光素子５３とを有する。発光素子５２は、例えば、発光ダイオードである。受光素子５３は、例えば、フォトダイオードである。発光素子５２と受光素子５３とは、一つのパッケージ内に封入されている。
The dimming
制御回路５５は、調光信号入力回路５０と電気的に絶縁されており、調光信号入力回路５０から、フォトカプラ５１を介して調光信号を受け取る。制御回路５５は、受け取ったＰＷＭ信号（調光信号）を直流の電圧信号に変換する。
The
なお、制御回路５５で生成される電圧信号（調光信号）の信号レベル（直流電圧レベル）は、外部装置からのＰＷＭ信号で指示される出力レベル（調光レベル）に対応している。制御回路５５は、負荷電流Ｉ１の目標値を、電圧信号（調光信号）の信号レベル（調光レベル）に対応した値に調整する。
The signal level (DC voltage level) of the voltage signal (dimming signal) generated by the
また、本実施形態の点灯回路３０は、タイマ回路を備えている。タイマ回路は、抵抗Ｒ１３〜Ｒ１５とコンデンサＣ４のＣＲ積分回路で構成される。タイマ回路は、抵抗Ｒ１３〜Ｒ１５の直列回路が平滑コンデンサＣ３及び検出抵抗Ｒ８と電気的に並列接続され、かつローサイドの抵抗Ｒ１５とコンデンサＣ４が電気的に並列接続されて構成される。
Further, the
コンデンサＣ４の両端電圧が、交流電源ＡＣの投入時点から徐々に上昇するので、制御回路５５は、コンデンサＣ４の両端電圧（以下、「タイマ信号」と呼ぶ）に基づいて、投入時点からの経過時間を知ることができる。なお、タイマ回路には、抵抗Ｒ９〜Ｒ１２の直列回路が電気的に並列接続されてもよい。
Since the voltage across the capacitor C4 gradually rises from the time when the AC power supply AC is turned on, the
制御回路５５のＧＮＤ端子（接地ラインＬＮ）は、ノイズ低減用の２つのコンデンサＣ１１、Ｃ１２の直列回路を介して接地されている。具体的には、接地ラインＬＮを構成する導体は、２つのコンデンサＣ１１、Ｃ１２（第１コンデンサＣ１１、第２コンデンサＣ１２）の直列回路を介して、グランドに電気的に接続されている。
The GND terminal (ground line LN) of the
すなわち、グランドに第１コンデンサＣ１１の第１端が電気的に接続され、第１コンデンサＣ１１の第２端に第２コンデンサＣ１２の第１端が電気的に接続され、第２コンデンサＣ１２の第２端に接地ラインＬＮが電気的に接続されている。これにより、接地ラインＬＮは、２つのコンデンサＣ１１、Ｃ１２の直列回路を介して接地されている。 That is, the first end of the first capacitor C11 is electrically connected to the ground, the first end of the second capacitor C12 is electrically connected to the second end of the first capacitor C11, and the second end of the second capacitor C12 is electrically connected. A grounding line LN is electrically connected to the end. As a result, the grounding line LN is grounded via the series circuit of the two capacitors C11 and C12.
〈電源装置の動作〉
次に、電源装置２０の基本的な動作を説明する。
<Operation of power supply device>
Next, the basic operation of the
交流電源ＡＣが投入されると、第１制御電源回路４２が起動し、第１制御電源電圧Ｖccを生成する。第１制御電源電圧Ｖccが定格値（例えば、１５ボルト）に達すると、制御回路５５が起動して第１制御動作を実行する。なお、制御回路５５は、タイマ信号に基づき、交流電源ＡＣの投入時点からの経過時間を監視する。
When the AC power supply AC is turned on, the first control
制御回路５５が第１制御動作を実行すると、ＰＦＣ回路４４が動作して直流入力電圧Ｖdcが定格値に達する。また、第１制御電源電圧Ｖccが定格値に達すれば、ブートストラップ回路が正常に動作し、所定の駆動電圧ＨＶccが制御回路５５に与えられる。
When the
制御回路５５は、タイマ信号に基づき、直流入力電圧Ｖdcが定格値に達してから所定時間が経過したと判断すれば、第２制御動作を開始する。制御回路５５が第２制御動作を開始すると、バックコンバータ４１の出力電圧Ｖ１が徐々に上昇し、灯具ユニット１０の点灯開始電圧を超えた時点から負荷電流Ｉ１が流れ始める。そして、制御回路５５は、負荷電流Ｉ１を一定値とするようにバックコンバータ４１を制御（フィードバック制御）する。ゆえに、点灯回路３０は、灯具ユニット１０を所望の明るさ（光出力）で点灯させることができる。
The
〈電源装置の放熱構造〉
図２及び図４に示すように、金属板２５（対向板）には、複数の保持台２６が設けられている。保持台２６は、金属板２５を回路基板２１側に折り曲げた後、さらにフランジ状に折り曲げることで形成されている。
<Heat dissipation structure of power supply device>
As shown in FIGS. 2 and 4, the metal plate 25 (opposing plate) is provided with a plurality of holding
保持台２６は、回路基板２１の四隅を支持するように配置されている。これにより、回路基板２１と金属板２５との間には、所定の隙間が設けられる。なお、図示を省略しているが、金属板２５の中央位置にも保持台２６が設けられ、回路基板２１の中央位置を保持している。回路基板２１は、締結ボルト２７によって、保持台２６にネジ止めされている。
The holding
回路基板２１と金属板２５との間には、絶縁板６０が配置されている。絶縁板６０は、金属板２５に密着している。回路基板２１と絶縁板６０との間には、樹脂材６５が充填されている。これにより、回路基板２１に実装された回路部品３１で生じた熱が、樹脂材６５及び絶縁板６０を介して金属板２５から放熱されるようになっている。
An insulating
図５にも示すように、絶縁板６０は、例えば、樹脂製のシート材で構成されている。絶縁板６０は、平面視で略矩形状に形成されている。絶縁板６０の四辺は、回路基板２１側にそれぞれ折り曲げられている。これにより、絶縁板６０の周縁部には、回路基板２１側に立設する側壁部６１が設けられる。側壁部６１は、樹脂充填時に流動する樹脂材６５をせき止める。これにより、回路基板２１と金属板２５との隙間から樹脂材６５が漏れ出すのを抑えることができる。
As shown in FIG. 5, the insulating
絶縁板６０の四隅には、挟み込み部６２が設けられている。挟み込み部６２は、絶縁板６０の底面の一部が回路基板２１側に折り曲げられることで形成され、回路基板２１側に立設している。
Sanding
図４に示すように、挟み込み部６２は、回路基板２１と金属板２５との間に挟み込まれる。これにより、絶縁板６０における挟み込み部６２の周辺部分は、金属板２５側に押し付けられて密着する。
As shown in FIG. 4, the sandwiching
その後、回路基板２１と絶縁板６０との間に樹脂材６５を充填すると、樹脂材６５が流動して絶縁板６０の側壁部６１まで充填される。また、絶縁板６０の四隅に挟み込み部６２を設けているので、樹脂充填時に絶縁板６０の四隅に向かって流動する樹脂材６５を、挟み込み部６２でせき止めることができる。
After that, when the
なお、図６に示すように、樹脂材６５は、回路基板２１における発熱量の多い箇所を中心に充填するのが好ましい。本実施形態では、回路基板２１の板厚方向から見て、制御回路５５、バックコンバータ４１（降圧チョッパ回路）、ＰＦＣ回路４４（昇圧チョッパ回路）が実装されている領域を覆うように、樹脂材６５を充填するようにしている。
As shown in FIG. 6, the
〈リード線の固定構造〉
図７にも示すように、回路基板２１には、厚さ方向に貫通する複数のスルーホール２２が設けられている。回路基板２１における実装面（図７で左側の面）には、電力変換回路４０を構成する回路部品３１が実装されている。回路部品３１の接続端子３２は、スルーホール２２に挿入され、はんだ付けされている。
<Fixed structure of lead wire>
As shown in FIG. 7, the
回路基板２１と金属板２５との間には、リード線３５が配索されている。これにより、リード線３５を、回路部品３１に接触しないように配索することができる。
A
リード線３５は、芯線３６と、芯線３６を覆う被覆部３７とを有する。芯線３６は、回路基板２１における金属板２５側の面（図７で右側の面）からスルーホール２２に差し込まれ、はんだ付けされている。これにより、リード線３５が電力変換回路４０に接続される。
The
図６に示す例では、２本のリード線３５が回路基板２１の入力端子２（図３参照）に接続されている。２本のリード線３５は、電源線であり、外部電源としての交流電源ＡＣに電気的に接続されている。そして、リード線３５を介して、電源装置２０に入力電力が供給される。２本のリード線３５は、シールド線３８によって１本に束ねられ、電源装置２０の下方から引き出されている。
In the example shown in FIG. 6, two
図７に示すように、回路基板２１と絶縁板６０との間には、樹脂材６５が充填されている。樹脂材６５は、リード線３５を配索位置で固定している。これにより、樹脂材６５によって、リード線３５の配置ばらつきを抑えるとともに、耐結露対策を施すことができる。
As shown in FIG. 7, a
また、リード線３５は、回路基板２１よりも金属板２５寄りの位置に配索されている。図７に示す例では、リード線３５が絶縁板６０に密着するように配索している。これにより、電力変換回路４０を構成する回路部品３１のノイズの影響を抑えるとともに、回路部品３１の接続端子３２との干渉を避け易くなる。
Further, the
また、リード線３５の被覆部３７における回路基板２１側の端部は、樹脂材６５で覆われている。これにより、電力変換回路４０に水が浸入するのを防ぐようにしている。
Further, the end portion of the
具体的に、リード線３５の芯線３６と被覆部３７の間には、水が通過可能な隙間が存在している。そのため、電源装置２０の外部に引き出されたリード線３５の端部から、結露水や水滴などが被覆部３７の内部に入り込み、回路基板２１側の端部に向かって流れる、いわゆる水の吸い上がりが発生することがある。
Specifically, there is a gap through which water can pass between the
これに対し、本実施形態では、被覆部３７における回路基板２１側の端部を樹脂材６５で覆うことで、水の吸い上がりを防ぐようにしている。
On the other hand, in the present embodiment, the end portion of the covering
《実施形態２》
図８は、本実施形態２に係る電源装置の構成を示す図である。以下、前記実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。
<<
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a power supply device according to the second embodiment. Hereinafter, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and only the differences will be described.
図８に示すように、樹脂材６５は、制御回路５５、バックコンバータ４１（降圧チョッパ回路）、ＰＦＣ回路４４（昇圧チョッパ回路）が実装されている領域を覆うように複数充填されている。複数の樹脂材６５は、制御回路５５、バックコンバータ４１、ＰＦＣ回路４４が実装されている領域のみをそれぞれ覆うように、互いに分離して配置されている。
As shown in FIG. 8, a plurality of
回路基板２１には、厚さ方向に貫通する複数のスルーホール２２が設けられている。回路基板２１と金属板２５との間には、リード線３５が配索されている。リード線３５の芯線３６は、回路基板２１における金属板２５側の面からスルーホール２２に差し込まれ、はんだ付けされている。これにより、リード線３５が電力変換回路４０に接続される。
The
図８に示す例では、６本のリード線３５が回路基板２１に接続されている。図８で左方に配索された２本のリード線３５は、調光信号入力回路５０（図３参照）に接続された調光線である。図８で中央に配索された２本のリード線３５は、外部電源としての交流電源ＡＣ（図３参照）に電気的に接続された電源線である。図８で右方に配索された２本のリード線３５は、出力端子３（図３参照）に接続された出力線である。
In the example shown in FIG. 8, six
６本のリード線３５は、複数の樹脂材６５によって配索位置で固定されている。また、リード線３５の被覆部３７における回路基板２１側の端部は、樹脂材６５で覆われている。これにより、樹脂材６５によって、リード線３５の配置ばらつきを抑えるとともに、耐結露対策を施すことができる。
The six
また、本実施形態では、制御回路５５、バックコンバータ４１、ＰＦＣ回路４４が実装されている領域のみを覆う複数の樹脂材６５や、複数のリード線３５を固定している複数の樹脂材６５が互いに結合しないように、分離して配置するようにしている。
Further, in the present embodiment, a plurality of
これにより、回路部品３１同士のノイズの影響を抑え、雑音の悪化や誤動作を防ぐことができる。
As a result, the influence of noise between the
《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
The embodiment may have the following configuration.
本実施形態では、点灯器具１は、高天井用の点灯器具として説明したが、任意の点灯器具であってもよい。例えば、点灯器具１は、道路灯又は街路灯等の点灯器具、壁面又は天井等に直付け又は埋込される点灯器具、又は天井吊下げ型の点灯器具等であってもよい。 In the present embodiment, the lighting fixture 1 has been described as a lighting fixture for a high ceiling, but it may be any lighting fixture. For example, the lighting fixture 1 may be a lighting fixture such as a road light or a street light, a lighting fixture directly attached to or embedded in a wall surface or a ceiling, or a ceiling hanging type lighting fixture.
以上説明したように、本発明は、リード線の配置ばらつきによる雑音の悪化を抑えることができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。 As described above, the present invention is extremely useful and has high industrial applicability because it has a highly practical effect of suppressing deterioration of noise due to variations in the arrangement of lead wires.
１ 点灯器具
１０ 灯具ユニット
２０ 電源装置
２１ 回路基板
２５ 金属板（対向板）
３５ リード線
３６ 芯線
３７ 被覆部
４０ 電力変換回路
６５ 樹脂材
1
35
Claims (4)
前記回路基板における前記電力変換回路の実装面とは反対側の面に対向して配置された対向板と、
前記電力変換回路に接続されるとともに、前記回路基板と前記対向板との間に配索されたリード線と、
前記回路基板と前記対向板との間に充填され、前記リード線を固定する樹脂材とを備えた電源装置。 It is a power supply device equipped with a circuit board on which a power conversion circuit is mounted.
A facing plate arranged to face the surface of the circuit board opposite to the mounting surface of the power conversion circuit.
A lead wire connected to the power conversion circuit and arranged between the circuit board and the facing plate, and
A power supply device including a resin material filled between the circuit board and the facing plate and fixing the lead wire.
前記リード線は、芯線と、該芯線を覆う被覆部とを有し、
前記芯線は、前記回路基板における前記対向板側の面から差し込まれて前記電力変換回路に接続され、
前記被覆部における前記回路基板側の端部は、前記樹脂材で覆われている電源装置。 In claim 1,
The lead wire has a core wire and a covering portion that covers the core wire.
The core wire is inserted from the surface of the circuit board on the opposite plate side and connected to the power conversion circuit.
The end portion of the covering portion on the circuit board side is a power supply device covered with the resin material.
前記リード線は、前記回路基板よりも前記対向板寄りの位置に配索されている電源装置。 In claim 1 or 2,
The lead wire is a power supply device arranged at a position closer to the facing plate than the circuit board.
前記電源装置から供給された電力によって点灯する灯具ユニットとを備えた点灯器具。 The power supply device according to any one of claims 1 to 3.
A lighting fixture including a lighting fixture unit that lights up by electric power supplied from the power supply device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019113814A JP2020205738A (en) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Power supply device and lighting equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2019113814A JP2020205738A (en) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Power supply device and lighting equipment |
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| JP2019113814A Pending JP2020205738A (en) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Power supply device and lighting equipment |
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-
2019
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