JP7121922B2 - Power supply circuit and lighting device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、電源回路及び照明装置に関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to power supply circuits and lighting devices.
LED(Light Emitting Diode)などの光源と、光源に電力を供給して光源を点灯させる電源回路と、を備えた照明装置が知られている(例えば、特許文献1)。 2. Description of the Related Art A lighting device including a light source such as an LED (Light Emitting Diode) and a power supply circuit that supplies power to the light source to light the light source is known (for example, Patent Document 1).
電源回路は、例えば、主回路部と、制御部と、を備える(例えば、特許文献2)。主回路部は、スイッチング素子を有し、スイッチング素子のスイッチングによって、入力された電力を、光源に対応した電力に変換する。制御部は、スイッチング素子のスイッチングを制御することにより、主回路部による電力変換を制御する。また、制御部は、種々の機能部品を1つのパッケージに納めた制御素子(制御IC)を有し、制御素子によって主回路部の動作を制御する。
The power supply circuit includes, for example, a main circuit section and a control section (see
こうした制御素子において、制御素子自体の電源のグランド(以下、制御グランドと称す)の端子と、制御素子内の主回路部の動作を制御する回路のグランド(以下、主回路グランドと称す)の端子と、を設け、各端子を個別に配線することが行われている。 In such a control element, a terminal for the ground of the power source of the control element itself (hereinafter referred to as control ground) and a terminal for the ground of the circuit that controls the operation of the main circuit section in the control element (hereinafter referred to as main circuit ground) are used. , are provided, and each terminal is individually wired.
主回路グランドは、例えば、スイッチング素子のスイッチングなどにともなって変動する可能性がある。このため、主回路グランドと制御グランドとを共通の端子とし、1つの配線で主回路部のグランドと制御素子のグランド端子とを接続してしまうと、主回路グランドの変動にともなって制御グランドも変動し、制御素子が誤動作を起こしてしまう虞が生じる。 The main circuit ground may fluctuate due to, for example, switching of switching elements. Therefore, if the main circuit ground and the control ground are used as a common terminal, and the ground of the main circuit section and the ground terminal of the control element are connected with one wiring, the control ground will also be affected by fluctuations in the main circuit ground. There is a possibility that it will fluctuate and cause the control element to malfunction.
従って、上記のように、制御グランドと主回路グランドとの個別の端子を設け、それぞれを個別に配線する。これにより、制御グランドの変動、及びそれにともなう制御素子の誤動作の発生を抑制することができる。 Therefore, as described above, separate terminals are provided for the control ground and the main circuit ground, and these are wired separately. As a result, it is possible to suppress the fluctuation of the control ground and the associated malfunction of the control element.
しかしながら、制御素子に2つの端子を設け、それぞれを個別に配線する構成では、基板の配線パターンの複雑化や基板の大型化を招いてしまう。例えば、錫メッキジャンパー線やセラミックチップジャンパー線などが追加で必要になり、基板の小型化が難しくなってしまう。 However, in the configuration in which the control element is provided with two terminals and each of which is individually wired, the wiring pattern of the substrate becomes complicated and the size of the substrate increases. For example, additional tin-plated jumper wires, ceramic chip jumper wires, etc. are required, making it difficult to reduce the size of the board.
このため、電源回路及び照明装置では、基板の複雑化や大型化を抑制しつつ、制御素子の誤動作を抑制できるようにすることが望まれる。 Therefore, in the power supply circuit and the lighting device, it is desired to suppress the malfunction of the control element while suppressing the complication and enlargement of the substrate.
本発明の実施形態は、基板の複雑化や大型化を抑制しつつ、制御素子の誤動作を抑制できる電源回路及び照明装置を提供する。 Embodiments of the present invention provide a power supply circuit and a lighting device that can suppress malfunction of a control element while suppressing complication and enlargement of a substrate.
本発明の実施形態によれば、光源に電力を供給することにより、前記光源を点灯させる電源回路において、基材部と、前記基材部に設けられた配線パターンと、を有する配線基板と、前記配線基板に実装され、スイッチング素子を有し、前記スイッチング素子のスイッチングにより、入力された電力を前記光源に対応した電力に変換し、変換後の電力を前記光源に供給する主回路部と、前記配線基板に実装され、パッケージ化された制御素子を有し、前記制御素子によって前記スイッチング素子のスイッチングを制御することにより、前記主回路部による電力の変換を制御する制御部と、を備え、前記制御素子は、素子本体と、前記素子本体の外側に露出し、電力供給を受けるための電源端子と、前記素子本体の外側に露出し、前記制御素子自体の電源のグランドと、前記制御素子内の前記主回路部の動作を制御する回路のグランドとを共通の端子とし、前記主回路部のグランドと電気的に接続されるグランド端子と、前記素子本体の内部において前記電源端子と前記グランド端子との間に設けられた容量素子と、を有する電源回路が提供される。 According to an embodiment of the present invention, in a power supply circuit for lighting the light source by supplying power to the light source, a wiring substrate having a base material portion and a wiring pattern provided on the base material portion; a main circuit unit mounted on the wiring board, having a switching element, converting input power into power corresponding to the light source by switching the switching element, and supplying the converted power to the light source; a control unit that has a control element mounted on the wiring board and is packaged, and controls the conversion of power by the main circuit unit by controlling switching of the switching element by the control element; The control element includes an element body, a power supply terminal exposed outside the element body for receiving power supply, a power supply ground of the control element itself exposed outside the element body, and the control element. A ground terminal electrically connected to the ground of the main circuit portion, and the power supply terminal and the ground inside the element body are used as a common terminal, and the ground of the circuit controlling the operation of the main circuit portion in the element body is used as a common terminal. a capacitive element provided between a terminal and a power supply circuit.
本発明の実施形態によれば、基板の複雑化や大型化を抑制しつつ、制御素子の誤動作を抑制できる電源回路及び照明装置を提供することができる。 According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a power supply circuit and a lighting device capable of suppressing malfunction of a control element while suppressing complication and enlargement of a substrate.
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Each embodiment will be described below with reference to the drawings.
Note that the drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each portion, the size ratio between portions, and the like are not necessarily the same as the actual ones. Moreover, even when the same parts are shown, the dimensions and ratios may be different depending on the drawing.
In addition, in the present specification and each figure, the same reference numerals are given to the same elements as those described above with respect to the already-appearing figures, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
図1は、実施形態に係る照明装置を模式的に表す斜視図である。
図2は、実施形態に係る照明装置の一部を模式的に表す斜視図である。
図3(a)及び図3(b)は、実施形態に係る照明器具の一部を模式的に表す斜視図である。
図4は、実施形態に係る照明装置の一部を模式的に表す分解斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a lighting device according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing part of the lighting device according to the embodiment.
3(a) and 3(b) are perspective views schematically showing part of the lighting fixture according to the embodiment.
FIG. 4 is an exploded perspective view schematically showing part of the lighting device according to the embodiment.
図1に表したように、照明装置2は、器具本体10と、光源モジュール20と、を備える。照明装置2は、光源モジュール20を下方に向けた状態で室内の天井面に取り付けられる。これにより、照明装置2は、室内に光を照射し、室内を照明する。照明装置2は、例えば、一方向に延びた長尺状である。器具本体10及び光源モジュール20も、同様に長尺状である。ここで、長尺状とは、例えば、長手方向の長さが、短手方向の長さ(横幅)の3倍以上の状態である。
As shown in FIG. 1 , the
器具本体10は、ネジ等によって天井に取り付けられる。そして、器具本体10は、天井に取り付けられた状態で、光源モジュール20を着脱可能に保持する。このように、器具本体10は、天井などの取付対象への照明装置2の取り付けに用いられるとともに、光源モジュール20の保持に用いられる。但し、照明装置2は、天井に限ることなく、例えば、壁面などに取り付けても良い。
The
なお、図2は、光源モジュール20を取り外した状態の器具本体10を模式的に表している。図3(a)及び図3(b)は、光源モジュール20を模式的に表している。図4は、光源モジュール20の分解斜視図を模式的に表している。
Note that FIG. 2 schematically shows the fixture
図2に表したように、器具本体10は、筐体11と、取付金具14と、電源回路15と、端子台16と、を備える。また、筐体11は、反射板12と、端板13と、を備える。
As shown in FIG. 2 , the
筐体11は、光源モジュール20の一部を収容するための凹部11aを有する。また、筐体11には、照明装置2を天井などに取り付けるための金具(例えば、ネジ)や電源回路15に電力を供給する電源ケーブルなどを通すための複数の開口が設けられる。
The
筐体11には、鉄、アルミニウム、または、ステンレスなどの金属材料が用いられる。筐体11に金属材料を用いることにより、器具本体10の耐久性を高めることができる。筐体11には、樹脂材料を用いても良い。
A metal material such as iron, aluminum, or stainless steel is used for the
反射板12は、光源モジュール20内の光源25から照射された光を反射する。反射板12によって反射された光は、照明装置2の下方に向かう。端板13は、反射板12の長手方向の両端に設けられている。筐体11の凹部11aは、反射板12及び端板13に囲まれた部分である。
The
取付金具14は、ネジ止めなどにより、筐体11の凹部11a内に取り付けられる。取付金具14は、光源モジュール20の保持に用いられる。取付金具14には、筐体11と同様の金属材料が用いられる。器具本体10には、保持部材22に対応して複数の取付金具14が設けられる。この例では、2つの取付金具14が設けられる。取付金具14の数は、任意で良い。取付金具14の数は、1つでも良いし、3つ以上でも良い。
The mounting
電源回路15は、外部から供給される電力を光源モジュール20に対応した電力に変換して、変換後の電力を光源モジュール20に供給する。光源モジュール20は、電源回路15からの電力供給に応じて光源25を点灯させ、光を照射する。電源回路15は、照明装置2とは別に設けても良い。
The
端子台16は、外部の電源と電源回路15との間の電気的な接続や、電源回路15と各光源25との間の電気的な接続に用いられる。電源回路15及び端子台16は、ネジ止めなどにより、筐体11の凹部11a内に取り付けられる。従って、電源回路15も、器具本体10及び光源モジュール20と同様に、器具本体10の長手方向に沿って延びる長尺状である。
The
図3及び図4に表すように、光源モジュール20は、カバー21と、保持部材22と、側板23と、基板24と、光源25と、を備える。基板24は、第1面24aと、第1面24aと反対側の第2面24bと、を有する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
カバー21は、基板24に設けられた光源25の光が出射されるように、光源25を覆う。カバー21は、外力や塵埃などから光源25を保護する。カバー21は、光透過性を有する。カバー21は、光源25の放出する光に対して光透過性である。カバー21は、例えば乳白色で光拡散性である。カバー21は、透明であっても良い。カバー21には、例えば、光透過性の樹脂材料が用いられる。
The
また、カバー21は、基板24を挿入して収納する挿通孔21оを有する。挿通孔21оは、基板24の形状に基づいて設けることができる。例えば、基板24が矩形状を有する場合、カバー21は、矩形状に形成された挿通孔21оを有する。カバー21が挿通孔21оによって基板24を収納することで、基板24を支持して固定するための金属等のシャーシを設けることなく、光源モジュール20内に、光源25を有する基板24を設けることができる。このように、カバー21は、基板24を直接的に支持して光源25を覆う。カバー21は、例えば、他の部材に取り付けられた基板24を覆うことで、光源25を覆ってもよい。
Further, the
保持部材22は、カバー21に取り付けられる。保持部材22は、係合などによってカバー21に取り付けてもよいし、ネジ止めなどでカバー21に取り付けてもよい。保持部材22は、器具本体10の取付金具14に対応して設けられる。従って、この例では、2つの取付金具14に対応する2つの保持部材22が、カバー21に取り付けられる。
The holding
保持部材22は、取付金具14に係合する。光源モジュール20は、取付金具14と保持部材22との係合により、器具本体10に着脱可能に保持される。なお、光源モジュール20の保持方法は、これに限ることなく、器具本体10に対して着脱可能に保持可能な任意の方法でよい。
Retaining
保持部材22には、例えば、鉄、アルミニウム、または、ステンレスなどの金属材料が用いられる。保持部材22には、例えば、樹脂材料などを用いてもよい。但し、保持部材22には、上記のような金属材料を用いることが好ましい。これにより、例えば、保持部材22の耐久性を向上させることができる。また、保持部材22は、例えば、1枚の板材料から形成される。これにより、例えば、部品点数を削減することができる。例えば、光源モジュール20のコストを抑えることができる。例えば、保持部材22に樹脂材料を用いる場合、保持部材22は、射出成形などによって形成された1つの部品であることが好ましい。
A metal material such as iron, aluminum, or stainless steel is used for the holding
側板23は、カバー21の長手方向の両端に設けられている。側板23の形状は、略扇形状である。側板23は、例えば、挿通孔21оを覆って塞ぎ、挿通孔21оからの基板24の抜けを抑制する。
The
基板24には、光源25が設けられている。基板24には、例えば、複数の光源25が設けられる。各光源25は、基板24の第1面24aに並べて配置される。光源25の数は、任意で良い。光源25の数は、例えば、1つでも良い。
A
光源25には、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)が用いられる。光源25は、有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode:OLED)、無機エレクトロルミネッセンス(Inorganic ElectroLuminescence)発光素子、有機エレクトロルミネッセンス(Organic ElectroLuminescence)発光素子、または、その他の電界発光型の発光素子などでも良い。光源25は、電球などでも良い。
A light emitting diode (LED) is used for the
図5は、実施形態に係る照明装置を模式的に表すブロック図である。
図5に表したように、照明装置2の電源回路15は、配線基板100と、主回路部102と、制御部104と、を備える。
FIG. 5 is a block diagram schematically showing the lighting device according to the embodiment.
As shown in FIG. 5 , the
図6(a)及び図6(b)は、実施形態に係る配線基板を模式的に表す平面図である。 図6(a)及び図6(b)に表したように、配線基板100は、基材部110と、基材部110に設けられた配線パターン112と、を有する。基材部110は、平板状である。また、基材部110は、長尺状である。基材部110は、例えば、長尺な長方形状である。基材部110は、第1面110aと、第2面110bと、を有する。第2面110bは、第1面110aと反対側の面である。基材部110には、例えば、ガラスエポキシなどの絶縁性の材料が用いられる。但し、基材部110の形状は、上記に限ることなく、主回路部102及び制御部104の各電子部品を実装可能な任意の形状でよい。
6A and 6B are plan views schematically showing the wiring substrate according to the embodiment. FIG. As shown in FIGS. 6A and 6B , the
配線パターン112は、例えば、配線基板100に実装される各電子部品を電気的に接続する複数の配線や各電子部品を表面実装するためのパッドなどによって構成される。配線パターン112は、基材部110の第1面110aのみに設けられている。このように、配線基板100は、平板状の基材部110の一方の面のみに配線パターン112が設けられた片面基板である。より詳しくは、配線基板100は、単層の片面基板である。但し、配線基板100は、片面基板に限ることなく、例えば、第2面110bにも配線パターン112が設けられた両面基板や、基材部110の内部にも配線パターン112が設けられた多層基板などでもよい。
The
また、配線基板100は、配線パターン112のパッド部分に電子部品を実装する表面実装型の基板でもよいし、基材部110に設けられたスルーホールに電子部品のリードなどを挿し込んで実装するスルーホール実装型の基板でもよいし、これらを組み合わせた基板でもよい。
Also, the
主回路部102及び制御部104は、配線基板100に実装されている。主回路部102及び制御部104は、複数の電子部品を有する。主回路部102及び制御部104は、各電子部品を配線基板100に実装し、各電子部品を配線パターン112で配線することによって構成される。
The
電源回路15は、例えば、交流電源PSと電気的に接続される。電源回路15は、例えば、コンセントなどを介して交流電源PSと着脱可能に接続される。電源回路15には、交流電源PSから交流電力が供給される。交流電源PSは、例えば、商用電源である。交流電源PSは、例えば、自家発電機などでもよい。なお、電源回路15に供給される電力は、交流電力に限ることなく、直流電力などでもよい。
The
また、電源回路15は、光源モジュール20と電気的に接続される。電源回路15は、例えば、コネクタなどを介して光源モジュール20と着脱可能に接続される。なお、本願明細書において、「電気的に接続」には、直接接触して接続される場合の他に、他の導電性部材などを介して接続される場合も含むものとする。
Also, the
主回路部102は、交流電源PS及び光源モジュール20と電気的に接続される。主回路部102は、交流電源PSから供給される交流電力を光源モジュール20の光源25に対応した直流電力に変換し、直流電力を光源25に供給する。これにより、主回路部102は、光源25を点灯させる。制御部104は、主回路部102による電力の変換を制御する。換言すれば、制御部104は、光源25の点灯及び消灯を制御する。
The
主回路部102は、例えば、整流回路120、力率改善回路122、及び定電流回路124を有する。整流回路120は、交流電源PSから入力された交流電圧を整流して整流電圧に変換する。整流回路120には、例えば、4つの整流素子を組み合わせたダイオードブリッジが用いられる。すなわち、整流回路120は、全波整流器である。整流電圧は、例えば、脈流電圧である。
The
整流回路120は、一対の入力端子120a、120bと、高電位出力端子120cと、低電位出力端子120dと、を有する。整流回路120は、入力端子120a、120bを介して入力される交流電圧を整流電圧に変換し、高電位出力端子120c及び低電位出力端子120dから出力する。低電位出力端子120dの電位は、基準電位(例えば接地電位)に設定される。高電位出力端子120cの電位は、低電位出力端子120dの電位よりも高い電位に設定される。
The
整流回路120は、半波整流器などでもよい。整流電圧は、全波整流された脈流でもよいし、半波整流された脈流でもよい。整流回路120には、例えば、ショットキーバリアダイオードが用いられる。これにより、例えば、良好な応答性を得ることができる。
力率改善回路122は、整流回路120の出力側と電気的に接続される。力率改善回路122は、整流電圧において、電源周波数の整数倍の高調波の発生を抑制する。これにより、力率改善回路122は、整流電圧の力率を改善する。
Power
力率改善回路122は、例えば、スイッチング素子130と、インダクタ131と、ダイオード132と、平滑コンデンサ133と、を含む。スイッチング素子130は、電極130a~電極130cを有する。インダクタ131の一端は、高電位出力端子120cと電気的に接続されている。インダクタ131の他端は、電極130aと電気的に接続されている。電極130bは、低電位出力端子120dと電気的に接続されている。
Power
ダイオード132のアノードは、電極130aと電気的に接続されている。ダイオード132のカソードは、平滑コンデンサ133の一端と電気的に接続されている。平滑コンデンサ133の他端は、低電位出力端子120dと電気的に接続されている。すなわち、この例において、力率改善回路122は、昇圧チョッパ回路である。力率改善回路122は、これに限ることなく、整流電圧の力率を改善することができる任意の回路でよい。
The anode of
電極130cは、制御部104と電気的に接続されている。電極130cは、いわゆる制御電極である。スイッチング素子130は、制御部104からの信号に応じてスイッチングする。力率改善回路122は、例えば、スイッチング素子130をスイッチングさせ、入力電流を正弦波に近づけることにより、力率を改善する。
スイッチング素子130は、例えば、nチャネル形のFETである。例えば、電極130aは、ドレインであり、電極130bは、ソースであり、電極130cは、ゲートである。スイッチング素子130は、例えば、pチャネル形のFETでもよいし、バイポーラトランジスタなどでもよい。
The switching
平滑コンデンサ133は、力率改善後の脈流電圧を平滑化することにより、脈流電圧を直流電圧に変換する。
The smoothing
力率改善回路122は、インダクタ134をさらに有する。インダクタ134は、インダクタ131と磁気的に結合している。インダクタ134は、制御部104と電気的に接続されている。インダクタ134は、力率改善回路122に入力された整流電圧を検出し、検出結果を制御部104に入力する。
Power
例えば、電源回路15に供給される電力が直流電力である場合には、整流回路120及び力率改善回路122を省略してもよい。このように、整流回路120及び力率改善回路122は、必要に応じて設けられ、省略可能である。
For example, if the power supplied to the
定電流回路124は、接続された光源モジュール20に供給される直流電流が一定になるように、出力電流を制御する。定電流回路124は、例えば、スイッチング素子140と、インダクタ141と、ダイオード142と、を有する。スイッチング素子140は、電極140a~140cを有する。電極140aは、平滑コンデンサ133の高電位側の一端と電気的に接続されている。電極140bは、インダクタ141の一端に接続されている。インダクタ141の他端は、光源モジュール20の高電位側の端子と電気的に接続される。
The constant
ダイオード142のカソードは、スイッチング素子140の電極140bと電気的に接続されている。ダイオード142のアノードは、光源モジュール20の低電位側の端子及び低電位出力端子120dと電気的に接続されている。
A cathode of the
電極140cは、制御部104と電気的に接続されている。スイッチング素子140は、制御部104からの信号に応じてスイッチングする。スイッチング素子140は、インダクタ141に流れる電流を制御する。定電流回路124は、スイッチング素子140をスイッチングさせることにより、光源モジュール20に供給される直流電流が一定になるように制御する。
この例において、定電流回路124は、いわゆる降圧チョッパ回路である。定電流回路124は、力率改善回路122によって昇圧された直流電圧の電圧値を、光源モジュール20に対応した電圧値に降圧する。なお、定電流回路124の構成は、上記に限ることなく、光源モジュール20に実質的に一定な電流を供給可能な任意の構成でよい。
In this example, constant
このように、主回路部102は、スイッチング素子130、140を有し、スイッチング素子130、140のスイッチングにより、入力された電力を光源モジュール20の光源25に対応した電力に変換し、変換後の電力を光源モジュール20の光源25に供給する。但し、主回路部102の構成は、上記に限ることなく、スイッチング素子のスイッチングによって適切な電力を光源25に供給することができる任意の構成でよい。
In this way, the
定電流回路124は、例えば、検出部143をさらに有する。検出部143は、光源モジュール20の下流側に設けられ、光源モジュール20に流れる直流電流の電流値を検出する。検出部143は、制御部104と電気的に接続され、制御部104に検出結果を入力する。
The constant
検出部143は、例えば、光源モジュール20の低圧側の端子と低電位出力端子120dとの間に設けられる。検出部143は、例えば、直流電流の電流値を検出するための検出抵抗である。検出部143は、例えば、磁束の変化などを計測するクランプ型の電流計などでもよい。なお、検出部143は、光源モジュール20の電圧を検出する構成としてもよい。検出部143は、電流及び電圧の双方を検出する構成でもよい。
The
制御部104は、パッケージ化された制御素子150を有する。制御素子150は、例えば、制御IC(Integrated Circuit)である。制御素子150は、力率改善回路122及び定電流回路124の動作を制御する。
The
制御素子150は、スイッチング素子130の電極130c及びインダクタ134と電気的に接続されている。制御素子150は、例えば、インダクタ134の検出結果を基に、整流電圧のゼロクロスを検出し、ゼロクロスの検出結果に基づいてスイッチング素子130をスイッチングさせることにより、力率改善回路122の動作を制御する。
制御素子150は、スイッチング素子140の電極140c及び検出部143と電気的に接続されている。制御素子150は、例えば、光源モジュール20に流れる電流が所定値未満の場合に、スイッチング素子140を導通状態とし、光源モジュール20に流れる電流が所定値以上の場合に、スイッチング素子140を非導通状態とする。これにより、制御素子150は、光源モジュール20に流れる電流が実質的に一定になるようにする。
The
このように、制御部104は、制御素子150によってスイッチング素子130、140のスイッチングを制御することにより、主回路部102による電力の変換を制御する。
Thus, the
制御素子150は、素子本体151と、電源端子152と、グランド端子153と、容量素子154と、を有する。素子本体151は、例えば、半導体チップを樹脂やセラミックスなどでモールドした部分である。
The
電源端子152及びグランド端子153は、素子本体151の外側に露出する。電源端子152及びグランド端子153は、いわゆるリードやパッドなどである。電源端子152は、制御素子150自体の電力供給を受けるための端子である。グランド端子153は、主回路部102のグランドと電気的に接続される。この例において、主回路部102のグランドとは、例えば、スイッチング素子130の電極130b、あるいは低電位出力端子120dと電気的に接続される部分である。すなわち、グランド端子153は、スイッチング素子130の電極130b、あるいは低電位出力端子120dと電気的に接続される。
The
電源回路15は、例えば、制御素子150に電力を供給する電源部106をさらに有する。電源部106は、例えば、インダクタ160と、電荷蓄積素子162と、を有する。インダクタ160は、インダクタ141と磁気的に結合している。また、インダクタ160は、電荷蓄積素子162と電気的に接続されている。これにより、インダクタ160は、インダクタ141に流れる電流に応じて起電力を生じさせ、この起電力によって電荷蓄積素子162を充電する。
The
配線パターン112は、電源ライン112aと、グランドライン112bと、を有する。電源ライン112aは、電源端子152と電気的に接続される。電源ライン112aは、例えば、電源端子152と電荷蓄積素子162とを電気的に接続する。これにより、電荷蓄積素子162の電圧が、制御素子150の電源電圧として電源端子152に供給される。
The
グランドライン112bは、グランド端子153と電気的に接続される。グランドライン112bは、例えば、グランド端子153とスイッチング素子130の電極130b(低電位出力端子120d)とを電気的に接続する。また、電荷蓄積素子162の一端は、電源ライン112aと電気的に接続され、電荷蓄積素子162の他端は、グランドライン112bと電気的に接続されている。これにより、電源ライン112a及びグランドライン112bを介して、電源部106から制御素子150に電力が供給される。
容量素子154は、素子本体151の内部に設けられる。容量素子154は、例えば、図示を省略した半導体チップの半導体プロセスにおいて、内部の回路と同時に作られる。容量素子154は、例えば、半導体チップとは別に設け、半導体チップとともに樹脂などでモールドすることにより、素子本体151の内部に設けてもよい。
The
容量素子154は、素子本体151の内部において電源端子152とグランド端子153との間に設けられる。すなわち、容量素子154の一端は、電源端子152と電気的に接続され、容量素子154の他端は、グランド端子153と電気的に接続される。容量素子154は、例えば、コンデンサである。容量素子154は、いわゆるバイパスコンデンサである。
The
容量素子154の静電容量は、例えば、0.01μF以上0.2μF以下である。素子本体151の内部において電源端子152とグランド端子153との間に容量素子154を設けることは、換言すれば、電源端子152とグランド端子153との間の静電容量を0.01μF以上に設定することである。従って、例えば、電源端子152とグランド端子153との間の静電容量を測定し、その静電容量が0.01μF以上である場合に、素子本体151の内部において電源端子152とグランド端子153との間に容量素子154が設けられていると判断することができる。
The capacitance of the
図7は、参考の照明装置を模式的に表すブロック図である。
なお、上記実施形態と機能・構成上実質的に同じものについては、同符号を付し、詳細な説明は省略する。
図7に表したように、参考の照明装置2xの電源回路15xでは、制御素子150xが、制御グランドの端子153aと、主回路グランドの端子153bと、を有し、各端子153a、153bを個別に主回路部102のグランドと電気的に接続している。配線パターン112xは、端子153bと主回路部102のグランドとを電気的に接続するグランドライン112cをさらに有する。
FIG. 7 is a block diagram schematically showing a reference lighting device.
It should be noted that the same reference numerals are given to the elements that are substantially the same in terms of function and configuration as those of the above-described embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 7, in the
また、電源回路15xでは、制御素子150が、容量素子154を有していない。そして、素子本体151の外部において電源ライン112aとグランドライン112bとの間に容量素子155が設けられている。容量素子155の一端は、電源ライン112aと電気的に接続され、容量素子155の他端は、グランドライン112bと電気的に接続されている。容量素子155は、いわゆる外付けのバイパスコンデンサである。
Also, in the
このように、制御グランドと主回路グランドとの個別の端子153a、153bを設けるとともに、外付けの容量素子155を設ける。これにより、制御グランドの変動、及びそれにともなう制御素子の誤動作の発生を抑制することができる。
Thus,
一方、制御素子150に2つの端子153a、153bを設け、それぞれを個別に配線する構成では、配線基板100xの配線パターン112xの複雑化や配線基板100xの大型化を招いてしまう。例えば、錫メッキジャンパー線やセラミックチップジャンパー線などが追加で必要になり、配線基板100xの小型化が難しくなってしまう。
On the other hand, in the configuration in which two
これに対して、本実施形態に係る電源回路15では、1つのグランド端子153のみとし、1つのグランドライン112bのみで主回路部102のグランドと制御素子150とを接続している。すなわち、制御素子150では、制御グランドと主回路グランドとを共通の端子としている。
In contrast, in the
これにより、参考の電源回路15xと比べて配線基板100の配線パターン112の複雑化や配線基板100の大型化を抑制することができる。例えば、図6に表したような長尺な片面基板において、配線の本数を減らすことができ、配線パターン112の設計の自由度を高めることができる。例えば、長尺な片面基板である配線基板100の短手方向の幅を、より小さくすることができる。
As a result, it is possible to prevent the
そして、本実施形態に係る電源回路15では、素子本体151の内部において電源端子152とグランド端子153との間に容量素子154を設けている。これにより、制御グランドと主回路グランドとを共通の端子とした場合にも、制御グランドの変動を抑制し、制御素子150が誤動作を起こしてしまうことを抑制することができる。従って、本実施形態に係る電源回路15及び照明装置2では、配線基板100の複雑化や大型化を抑制しつつ、制御素子150の誤動作を抑制することができる。
In the
図8は、実施形態に係る照明装置の変形例を模式的に表すブロック図である。
図8に表したように、照明装置2aの電源回路15aでは、制御部104aが、素子本体151の外部において電源ライン112aとグランドライン112bとの間に設けられた別の容量素子155をさらに有している。
FIG. 8 is a block diagram schematically showing a modification of the lighting device according to the embodiment;
As shown in FIG. 8, in the
このように、電源回路15aは、外付けの容量素子155をさらに有してもよい。これにより、制御グランドの変動をより適切に抑制することができる。一方、容量素子155を省略した場合には、配線パターン112の複雑化などをより抑制することができる。配線基板100の複雑化や大型化をより確実に抑制することができる。
Thus, the
本発明のいくつかの実施形態および実施例を説明したが、これらの実施形態または実施例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態または実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態または実施例やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While several embodiments and examples of the invention have been described, these embodiments or examples are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments or examples can be embodied in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments, examples, and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
2、2a、2x…照明装置、 10…器具本体、 11…筐体、 12…反射板、 13…端板、 14…取付金具、 15、15a、15x…電源回路、 16…端子台、 20…光源モジュール、 21…カバー、 22…保持部材、 23…側板、 24…基板、 25…光源、 100、100x…配線基板、 102…主回路部、 104、104a…制御部、 106…電源部、 110…基材部、 112…配線パターン、 112a…電源ライン、 112b、112c…グランドライン、 112x…配線パターン、 120…整流回路、 122…力率改善回路、 124…定電流回路、 130…スイッチング素子、 131…インダクタ、 132…ダイオード、 133…平滑コンデンサ、 134…インダクタ、 140…スイッチング素子、 141…インダクタ、 142…ダイオード、 143…検出部、 150…制御素子、 150x…制御素子、 151…素子本体、 152…電源端子、 153…グランド端子、 154…容量素子、 155…容量素子、 160…インダクタ、 162…電荷蓄積素
DESCRIPTION OF
Claims (4)
基材部と、前記基材部に設けられた配線パターンと、を有する配線基板と、
前記配線基板に実装され、スイッチング素子を有し、前記スイッチング素子のスイッチングにより、入力された電力を前記光源に対応した電力に変換し、変換後の電力を前記光源に供給する主回路部と、
前記配線基板に実装され、パッケージ化された制御素子を有し、前記制御素子によって前記スイッチング素子のスイッチングを制御することにより、前記主回路部による電力の変換を制御する制御部と、
を備え、
前記制御素子は、
素子本体と、
前記素子本体の外側に露出し、電力供給を受けるための電源端子と、
前記素子本体の外側に露出し、前記制御素子自体の電源のグランドと、前記制御素子内の前記主回路部の動作を制御する回路のグランドとを共通の端子とし、前記主回路部のグランドと電気的に接続されるグランド端子と、
前記素子本体の内部において前記電源端子と前記グランド端子との間に設けられた容量素子と、
を有する電源回路。 In a power supply circuit for lighting the light source by supplying power to the light source,
a wiring board having a base material portion and a wiring pattern provided on the base material portion;
a main circuit unit mounted on the wiring board, having a switching element, converting input power into power corresponding to the light source by switching the switching element, and supplying the converted power to the light source;
a control unit having a control element mounted on the wiring board and packaged, and controlling the conversion of power by the main circuit unit by controlling switching of the switching element by the control element;
with
The control element is
an element body;
a power terminal exposed to the outside of the element body for receiving power supply;
The power supply ground of the control element itself and the circuit ground for controlling the operation of the main circuit section in the control element are exposed to the outside of the element body, and the ground of the main circuit section is used as a common terminal. an electrically connected ground terminal;
a capacitive element provided between the power supply terminal and the ground terminal inside the element body;
A power supply circuit having
前記制御部は、前記素子本体の外部において前記電源ラインと前記グランドラインとの間に設けられた別の容量素子をさらに有する請求項1記載の電源回路。 The wiring pattern has a power line electrically connected to the power terminal and a ground line electrically connected to the ground terminal,
2. The power supply circuit according to claim 1, wherein said control section further includes another capacitive element provided between said power supply line and said ground line outside said element body.
前記光源に電力を供給することにより、前記光源を点灯させる請求項1~3のいずれか1つに記載の電源回路と、
を備えた照明装置。 a light source;
The power supply circuit according to any one of claims 1 to 3, which turns on the light source by supplying power to the light source;
A lighting device with
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