(57)【要約】【課題】回路を簡略に構成し、かつ、部品点数を減らして小型化すると共に、ノイズの発生を抑えたＬＥＤ用電源を提供し、当該ＬＥＤ用電源を用いて、点灯時のチラつきや、明滅の変化が実用上問題ない範囲に収めたＬＥＤ電球を提供する。【解決手段】ＬＥＤ電球の口金に内蔵されるＬＥＤ電源部１０は、商用電源５０側からＬＥＤ光源２に向かって、ＬＥＤ電源部及びＬＥＤ光源を保護可能な保護回路１１と、商用電源から入力された交流を直流へ整流変換可能な整流回路１２と、整流された直流に残存する交流成分のノイズを除去可能な平滑回路１３と、入力された電流を所定の電流値で保持した定電流を出力可能な定電流回路１４からなる。ＬＥＤ電源部は、商用電源に由来するノイズ又は整流時に発生したノイズを抑えて、一定の電流値に保持された定電流を出力することから、ＬＥＤ電球はチラつかず一定の照度を保って点灯する。【選択図】図１
0003208438.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から入力された交流を整流変換した直流を、発光ダイオード（ＬＥＤ）へ供給するＬＥＤ用電源であって、
当該ＬＥＤ用電源は、
前記交流を前記直流に整流変換可能な整流回路と、
当該整流回路の出力側に配され、整流された前記直流から前記交流に係るノイズを除去する平滑回路と、
当該平滑回路の出力側で前記直流の順方向に沿って前記光源と直列に接続され、前記直流を所定の値で保持可能な定電流回路とを有し、
前記交流電源から前記交流が入力されたとき、
当該交流を整流変換した直流が、一定の値で出力されるようにしたことを特徴とするＬＥＤ用電源。
【請求項２】
前記定電流回路は、前記整流回路に対して直列に接続されるｎｐｎ型トランジスタと、当該トランジスタのベースとエミッタ間を接続するツェナーダイオードを有することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ用電源。
【請求項３】
交流電源から入力された交流を整流変換した直流を、光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）へ供給するＬＥＤ電源部が、口金に内蔵されたＬＥＤ電球であって、
前記ＬＥＤ電源部は、
前記交流を前記直流に整流変換可能な整流回路と、
当該整流回路の出力側に配され、整流された前記直流から前記交流に係るノイズを除去する平滑回路と、
当該平滑回路の出力側で前記直流の順方向に沿って前記光源と直列に接続され、前記直流を所定の値で保持可能な定電流回路とを有し、
前記交流電源から前記交流が入力されたとき、
当該交流を整流変換した直流が、一定の値で前記ＬＥＤ電源部から出力され、
前記光源の照度が一定に保持されると共に、
前記交流電源を出力するソケットへ、前記口金を直接接続可能にしたことを特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項４】
前記定電流回路は、前記整流回路に対して直列に接続されるｎｐｎ型トランジスタと、当該トランジスタのベースとエミッタ間を接続するツェナーダイオードを有することを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ電球。
【請求項５】
前記交流電源と前記ＬＥＤ電源部の間に、当該ＬＥＤ電源部及び前記光源を保護するための保護回路を設けたことを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ電球。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、発光ダイオード（ＬＥＤ）に電源を供給するＬＥＤ用電源と、当該ＬＥＤ用電源を有するＬＥＤ電球に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、白熱灯は、色温度の低い暖色系の光源であって、落ち着いた暖かい雰囲気を演出することができる照明装置として知られている。そのため、その演出効果を狙って、たとえば、喫茶店又はレストラン等の飲食店、又はホテルのロビーといった滞在することに重きが置かれる空間において、広く用いられている。しかしながら、白熱灯は消費電力が大きく、また寿命も短いことから、ＬＥＤ電球への入れ替えが急速に進んでいる。
この入れ替えに用いられるＬＥＤ電球は、光源となる発光ダイオード（ＬＥＤ）が白熱灯のフィラメント形状に似せられており、また発光色が白熱灯のいわゆる電球色と呼ばれる色に調整されているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】引用なし
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、白熱灯を点灯させる商用交流電源は、ノイズが混入している。当該ノイズは、他の電気機器の使用に伴う電圧降下・上昇、又は発電所からの高調波、高周波が主な原因である。しかし、白熱灯の場合、交流電源が多少不安定になろうとも、当該ノイズは、問題とはなり難い。
一方、ＬＥＤのような電子デバイスの場合、当該電子デバイスを動作させる電流は数ｍＡであったり、電圧は数Ｖで事足りる。この場合には、商用の交流電源に混入するノイズが大きな影響を及ぼすおそれがあり、これによって、電子デバイスの誤動作や破損が引き起こされるおそれがある。特に白熱灯を使用していたソケットへＬＥＤ電球を接続させた場合、上記のノイズが主な原因となって、点灯時にＬＥＤ光源がチラついたり、明るさが安定せず明滅したりするおそれがある。
【０００５】
ここで、ＬＥＤ電球は、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣ回路を有している。ＡＣ／ＤＣ回路は、電源トランスによって交流電圧を変換してから直流に整流するシリーズ方式と、交流を直流に変換してから、半導体素子のスイッチングと高周波トランスで電圧を変換するスイッチング方式と呼ばれる方式に大別することができる。シリーズ方式の場合、極めて安定した出力電圧が得られるが、スイッチング方式と比べて変換効率が悪く、発熱等の問題や構成部品の大型化といった問題がある。一方、スイッチング方式は、シリーズ方式と比べて変換効率を上げることができ、構成部品を容易に小型・軽量化できるが、回路が複雑になり、またノイズが発生しやすい。
しかしながら、ノイズが発生するおそれがあるとはいえ、装置を小型軽量化できるメリットが大きく従来のＬＥＤ電球の口金部には、スイッチング方式のＡＣ／ＤＣ回路が内蔵されている。
【０００６】
そこで、本考案が解決しようとする課題は、回路を簡略に構成し、かつ、部品点数を減らして小型化すると共に、ノイズの発生を抑えたＬＥＤ用電源を提供し、当該ＬＥＤ用電源を用いて、点灯時のチラつきや、明滅の変化が実用上問題ない範囲に収めたＬＥＤ電球を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載のＬＥＤ用電源は、交流電源から入力された交流を整流変換した直流を、発光ダイオード（ＬＥＤ）へ供給するＬＥＤ用電源であって、
当該ＬＥＤ用電源は、
前記交流を前記直流に整流変換可能な整流回路と、
当該整流回路の出力側に配され、整流された前記直流から前記交流に係るノイズを除去する平滑回路と、
当該平滑回路の出力側で前記直流の順方向に沿って前記光源と直列に接続され、前記直流を所定の値で保持可能な定電流回路とを有し、
前記交流電源から前記交流が入力されたとき、
当該交流を整流変換した直流が、一定の値で出力されるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載のＬＥＤ用電源は、請求項１に記載の発明において、前記定電流回路は、前記整流回路に対して直列に接続されるｎｐｎ型トランジスタと、当該トランジスタのベースとエミッタ間を接続するツェナーダイオードを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載のＬＥＤ電球は、交流電源から入力された交流を整流変換した直流を、光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）へ供給するＬＥＤ電源部が、口金に内蔵されたＬＥＤ電球であって、
前記ＬＥＤ電源部は、
前記交流を前記直流に整流変換可能な整流回路と、
当該整流回路の出力側に配され、整流された前記直流から前記交流に係るノイズを除去する平滑回路と、
当該平滑回路の出力側で前記直流の順方向に沿って前記光源と直列に接続され、前記直流を所定の値で保持可能な定電流回路とを有し、
前記交流電源から前記交流が入力されたとき、
当該交流を整流変換した直流が、一定の値で前記ＬＥＤ電源部から出力され、
前記光源の照度が一定に保持されると共に、
前記交流電源を出力するソケットへ、前記口金を直接接続可能にしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載のＬＥＤ電球は、請求項３に記載の発明において、前記定電流回路は、前記整流回路に対して直列に接続されるｎｐｎ型トランジスタと、当該トランジスタのベースとエミッタ間を接続するツェナーダイオードを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載のＬＥＤ電球は、請求項３に記載の発明において、前記交流電源と前記ＬＥＤ電源部の間に、当該ＬＥＤ電源部及び前記光源を保護するための保護回路を設けたことを特徴とする。
【考案の効果】
【００１２】
本考案のＬＥＤ用電源によれば、当該ＬＥＤ電源は、整流回路、平滑回路、及び定電流回路からなり、さらに当該定電流回路が、トランジスタとツェナーダイオードを備えるようにした。これによって、ＬＥＤ用電源に係る回路を簡略に構成し、かつ、部品点数を減らして、容易に小型化することができる。
また、入力された直流の電流値を所定の値で保持して出力可能な定電流回路を、整流回路から出力される直流の流れの順方向に沿って直列に接続するようにした。
このとき、定電流回路の特性によって、入力される直流が多少乱れようとも一定の値に保持された直流を取り出すことができる。これによって、商用交流電源に由来するノイズ、及び交流を整流変換する際のノイズ発生を抑えることができる。
【００１３】
本考案のＬＥＤ電球によれば、当該ＬＥＤ電球に設けたＬＥＤ電源部は、整流回路、平滑回路、及び定電流回路からなり、さらに当該定電流回路が、トランジスタとツェナーダイオードを備えるようにした。これによって、ＬＥＤ用電源に係る回路を簡略に構成し、かつ、部品点数を減らして、容易に小型化することができる。
さらには、小型化したＬＥＤ電源部は、ＬＥＤ電球の口金部内の限られたスペースへ容易に内蔵することができる。そして、ＬＥＤ電源部の部品点数を減らしたことに伴い、ＬＥＤ電球を構成する部品点数も減らすことができ、当該ＬＥＤ電球の故障発生率の減少と、耐久性の向上を期待することができる。
また、入力された直流の電流値を所定の値で保持して出力可能な定電流回路を、整流回路から出力される直流の流れの順方向に沿って直列に接続するようにした。
このとき、定電流回路の特性によって、入力される直流が多少乱れようとも一定の値に保持された直流を取り出すことができる。これによって、商用交流電源に由来するノイズ、及び交流を整流変換する際のノイズ発生を抑えることができる。そのため、ＬＥＤ電球の点灯時に、ＬＥＤ光源のチラつきや、明滅の変化が実用上問題ない範囲に収めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施例に係るＬＥＤ用電源の構成の概略を示す回路図である。
【図２】本実施例に係るＬＥＤ用電源を有するＬＥＤ電球の構成の概略を示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
ＬＥＤ電球１は、図２に示すように、フィラメント状に形成された複数本のＬＥＤストリップからなるＬＥＤ光源２を有し、金属製の口金３とガラス製のグローブ４によって略電球状に形成されている。口金３内部には、基板が内蔵されている。当該基板には、本考案に係るＬＥＤ電源部１０を構成する回路が形成されている。基板上に立設された支柱は、ＬＥＤ光源２を支持している。口金３の外側面には、商用電源５０のソケット内側面に形成された雌ネジと螺合可能な雄ネジが形成されている。口金３をソケットへ螺合させたとき、ＬＥＤ電球１は商用電源５０に接続され、本考案に係るＬＥＤ電源部１０へ商用電源５０から電力が供給される。そして、ＬＥＤ電源部１０は、商用電源５０から入力された交流を整流変換した直流をＬＥＤ光源２へ出力する。
【実施例１】
【００１６】
本実施例に係るＬＥＤ用電源、及び当該ＬＥＤ用電源を有するＬＥＤ電球について、添付した図面にしたがって説明する。図１は、本実施例に係るＬＥＤ用電源の構成の概略を示す回路図であって、図２は、ＬＥＤ用電源を有するＬＥＤ電球の構成の概略を示す斜視図である。
【００１７】
図２に示すＬＥＤ電球１は、カップ状に形成された口金３の内部にＬＥＤ電源部１０を有している。ＬＥＤ電源部１０は、図１に示すように、商用電源５０側からＬＥＤ光源２側に向かって、保護回路１１、整流回路１２、平滑回路１３、及び定電流回路１４を有している。
ここで、商用電源５０は、単相１００Ｖの交流電源である。また、商用電源５０は、出力端に交流電圧又は電流を制御してＬＥＤ電球１の照度を調整可能な調光器を設けても良い。これによって、ＬＥＤ電球１は、照度を変化させることができる。
【００１８】
保護回路１１は、第１抵抗器２０と、バリスタ２１からなる。第１抵抗器２０は、商用電源５０に対して直列に接続されている。これによって、商用電源５０からＬＥＤ電源部１０への突入電流を防止することができる。バリスタ２１は、商用電源５０に対して並列に接続されている。これによって、商用電源５０のスイッチを開閉したとき、または調光器のボリュームを上げたままＬＥＤ電球１をソケットへ嵌め込んだといったような場合に、商用電源５０側から過渡的に入力される高電圧のサージからＬＥＤ電源部１０又はＬＥＤ光源２を保護することができる。このように、保護回路１１を設けることによって、過剰な電流又は電圧からＬＥＤ電源部１０及びＬＥＤ光源２を保護することができる。
【００１９】
整流回路１２は、第１ダイオード２２、第２ダイオード２３、第３ダイオード２４、第４ダイオード２５の４個のダイオードを所定の向きに接続してなるダイオードブリッジからなり、商用電源５０の交流を直流へ整流するように形成されている。これによって、整流回路１２は、交流を全波整流した直流を出力することができる。なお、整流された直流には、整流前の交流成分のノイズが残留している。当該ノイズは、商用電源５０に由来する、たとえば発電所から送配電網を経て混入した高周波・高調波や、他の電気機器へ電力を供給することによる電圧降下・電圧上昇に伴うノイズであったり、整流した際に発生した脈流や、フリッカノイズ等である。
平滑回路１３は、並列に接続されたコンデンサ２６と第２抵抗器２７からなる。これによって、整流回路１２で生じたノイズを除去して直流を平滑化することができる。
整流回路１２及び平滑回路１３によって、図に示す矢印Ａの方向にしたがって、ＬＥＤ電源部１０からＬＥＤ光源２に向かって順方向に流れる直流を形成することができる。
【００２０】
定電流回路１４は、ｎｐｎ型のトランジスタ２８と、当該トランジスタ２８のベースとエミッタ間を接続するツェナーダイオード２９と、トランジスタ２８のエミッタ側に配される第３抵抗器３０と、トランジスタのコレクタ、ベース間を接続する第４抵抗器３１からなり、ツェナーダイオード２９による所定の基準電圧と、第３抵抗器３０の所定の抵抗値から定まる一定の電流値に保持された直流を出力するように形成されている。
これによって、定電流回路１４は、平滑回路１３で除去しきれなかったノイズを除去することができる。すなわち、定電流回路１４は、整流された直流の値が多少変動した場合であっても、その変動を相殺した一定の直流を出力するように形成されているので、この安定した直流によってＬＥＤ光源２を一定の照度で点灯させることができる。この点灯の際にＬＥＤ光源２へ供給される直流にはノイズが含まれていないことから、ノイズを原因とするＬＥＤ光源２のチラつき、又は不安定な直流出力の変化に伴うＬＥＤ光源２の予期せぬ減光を防止することができる。
なお、定電流回路１４は、上記のデバイスの組み合わせによる回路に限定されるものでは無く、定電流ダイオード、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、或いはオペアンプ等の他のデバイスを用いて構成しても良い。
【００２１】
上記の構成を有するＬＥＤ電源部１０は、図２に示すＬＥＤ電球１の口金３に内蔵されている。ここで、商用電源５０に接続されたＬＥＤ電球１は、次に説明するように動作する。
【００２２】
商用電源５０からＬＥＤ電源部１０へ入力された交流は、整流回路１２で直流に全波整流される。整流回路１２から出力された直流は、平滑回路１３で当該直流に含まれる交流成分のノイズが除去されて平滑化され、定電流回路１４で商用電源５０の電源電圧の変動、温度変化による電流のばらつきが抑えられる。そして、定電流回路１４は、一定値で保持した定電流を出力する。ＬＥＤ電源部１０は、当該定電流をＬＥＤ光源２へ供給する。当該定電流によって点灯するＬＥＤ光源２は、チラついたり、光量が増減したりして不安定にならず、一定の照度を保持することができる。
【００２３】
本実施例に係るＬＥＤ電球１によれば、当該ＬＥＤ電球１のＬＥＤ電源部１０は、ＬＥＤ光源２に対して直列に接続された定電流回路１４を有している。当該定電流回路１４は、一定の電流値に保持された定電流を出力するので、当該定電流で動作するＬＥＤ光源２が、点灯時に不安定になることを防止することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１…ＬＥＤ電球、２…ＬＥＤ光源、３…口金、４…グローブ、
１０…ＬＥＤ電源部、
１１…保護回路、１２…整流回路、１３…平滑回路、１４…定電流回路、
２０…第１抵抗器、２１…バリスタ、２２…第１ダイオード、２３…第２ダイオード、２４…第３ダイオード、２５…第４ダイオード、２６…コンデンサ、２７…第２抵抗器、２８…トランジスタ、２９…ツェナーダイオード、３０…第３抵抗器、３１…第４抵抗器、
５０…商用電源。
【図１】
0003208438.tif 000003
【図２】
0003208438.tif 000004