(57)【要約】      （修正有）【課題】電球用ソケットの電源側にチョークコイル安定器が接続されているか否かを検出するためのチェッカー回路及びそれを用いたチェッカー装置を提供する。【解決手段】電球用ソケットから給電可能な一対の入力端子Ｔ１、Ｔ２間に接続された第１の回路であって、電圧半導体スイッチ１０１とコンデンサ１０２の直列回路からなる第１の回路、及びダイオード１０３と定電圧ダイオード１０５と出力素子１０６を含む直列回路からなる第２の回路を備え、定電圧ダイオード１０５のツェナー電圧は、交流電源のピーク電圧値よりも高く、かつ入力端子Ｔ１、Ｔ２がチョークコイル安定器１２を介して交流電源に接続される場合に電圧半導体スイッチ１０１の導通時にコンデンサ１０２に発生する電圧のピーク値よりも低く、定電圧ダイオード１０５を介して流れる電流によって出力素子１０６が活状態となるように構成される。【選択図】図１Ａ
2013120667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電球用ソケットと交流電源の間にチョークコイル安定器が接続されているか否かを検出するチェッカー回路であって、
前記電球用ソケットから給電可能な一対の入力端子、
前記一対の入力端子間に接続された第１の回路であって、所定の電圧で導通する電圧半導体スイッチとコンデンサの直列回路からなる第１の回路、及び
前記第１の回路又は前記コンデンサに並列接続された第２の回路であって、ダイオードと定電圧ダイオードと出力素子を含む直列回路からなり、該ダイオードと該定電圧ダイオードがアノードを逆向きにして構成された第２の回路
を備え、
前記定電圧ダイオードのツェナー電圧は、前記交流電源のピーク電圧値よりも高く、かつ、前記入力端子が前記チョークコイル安定器を介して該交流電源に接続される場合に前記電圧半導体スイッチの導通時に前記コンデンサに発生する電圧のピーク値よりも低く、前記定電圧ダイオードを介して流れる電流によって前記出力素子が活状態となるように構成されたチェッカー回路。
【請求項２】
請求項１に記載のチェッカー回路において、前記出力素子は、前記定電圧ダイオードとアノードを逆向きにして接続されたＬＥＤであることを特徴とするチェッカー回路。
【請求項３】
請求項１に記載のチェッカー回路であって、さらに、前記第１の回路に並列接続された第３の回路を備え、該第３の回路が、前記交流電源のピーク電圧値以下の電圧が印加された状態で活状態となる出力素子を含むことを特徴とするチェッカー回路。
【請求項４】
前記電球用ソケットに挿入されたときに第１及び第２の電極端子が該電球用ソケット内の正負電極部にそれぞれ接触可能に構成された入力電極部、請求項１から３のいずれか一項に記載のチェッカー回路を実装した基板、及び該入力電極部が取り付けられるとともに該基板を収容するハウジングを備えたチェッカー装置。
【請求項５】
請求項４に記載のチェッカー装置において、前記入力電極部が、前記一対の入力端子が配線を介して取り付けられた電球用口金からなることを特徴とするチェッカー装置。
【請求項６】
請求項５に記載のチェッカー装置において、前記電球用口金がＥ１７、Ｅ２６又はＥ３９口金であることを特徴とするチェッカー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球用ソケットの交流電源側に銅鉄式安定器（チョークコイル）が接続されているか否かを検出するためのチェッカー回路及びそれを用いたチェッカー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）の高輝度化が進み、白熱電球や電球型蛍光灯に代わりＥ２６、Ｅ３９などの口金ソケットに取り付けて使用される図６に示すような概観のＬＥＤ電球が普及しつつある。ＬＥＤ電球用の点灯回路には、絶縁タイプのフライバック回路や非絶縁タイプの降圧チョッパ回路が一般に用いられる。なかでも図７に示す非平滑の降圧チョッパ回路は点灯装置の小型化に対して有利な回路方式であるため広く用いられている。
【０００３】
図７に示すＬＥＤ点灯回路では、商用電源１がダイオード４で全波整流され、この全波整流電圧が、トランジスタ５、電流検出抵抗６、コイル７、ダイオード８、コンデンサ９及びＰＷＭ制御回路１０で構成される降圧チョッパ回路に供給される。電流検出抵抗６に流れる電流が所望値になるようにＰＷＭ制御回路１０がトランジスタ５をＰＷＭ制御し、制限された電流がＬＥＤ１１に供給され、これによりＬＥＤ１１が点灯する。ヒューズ２は、何らかの原因でＬＥＤ点灯回路が故障して電源ラインに過電流が流れた場合、その異常状態が継続しないようその過電流によって溶断するヒューズである。サージアブソーバ３は雷サージ等により電源ライン間に過電圧が重畳されて点灯回路に入力されたときに設定電圧以上の一定量のエネルギーを消費し、過電圧がＬＥＤ点灯回路に印加されることを阻止して回路故障を防止する。
【０００４】
ここで、図７のＬＥＤ点灯回路は商用電源１に対してＬＥＤ１１が直列に接続されている。従って、図８（上段）に示すように、電源周波数の２倍で変動する脈流電圧の電圧値がＬＥＤ点灯回路に印加され、その脈流電圧のピークがＬＥＤ電圧（Ｖｆ）より高くなると降圧チョッパ回路を介してＬＥＤ１１に電流が供給される。これにより、図８（下段）に示すように、ＬＥＤ電流が電源周波数の２倍の周波数でオン／オフを繰り返しながらＬＥＤ１１が点灯される。また、図８（中段）に示すように、ＬＥＤ点灯回路への入力電流にもＬＥＤ電流と同様にオフ期間が存在し、電流の立上り、立下りの変化（ｄｉ／ｄｔ）が大きい波形となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１６６１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、図７で示す一般的なＬＥＤ点灯回路においては以下のような問題がある。
ＬＥＤ電球は、上述のように、一般に使用されているＥ２６、Ｅ３９などの電球用ソケットに取り付けて使用されるものであるが、店舗などにおいては、演色性の高いメタルハライドランプのような高圧放電ランプも同様のソケットに取り付けられて使用される場合がある。このような放電ランプを点灯するために、電源とソケット間には、ランプ電流を適正な値に制限するための、いわゆる銅鉄式安定器（チョークコイル）が接続される。
【０００７】
ここで、ランプ交換に際して、ユーザは電球用ソケットの電源側の接続状態を知ることはできないため、交換前までは高圧放電ランプが取り付けられていた電球用ソケットに、誤ってＬＥＤ電球が取り付けられてしまうことが想定される。この場合、図９に示すように、ＬＥＤ点灯回路がチョークコイル安定器１２（以下、「安定器１２」という）を介して電源１に接続されることになる。同図のＬＥＤ点灯回路でも、オフ期間を有しかつオン時及びオフ時には電流勾配（ｄｉ／ｄｔ）の大きい入力電流が安定器１２を介して流れようとする。すると、急激な電流勾配（ｄｉ／ｄｔ）により安定器１２に起電圧が生じ、図１０に示すような高いピークを有する電圧が入力電圧となってＬＥＤ点灯回路に印加されてしまう。
【０００８】
図１０の実線で示すように、通常の電源電圧（破線）のピーク値をはるかに超える電圧がＬＥＤ点灯回路に印加されると、サージアブソーバ３の設定電圧以上の電圧をサージアブソーバ３が消費することになる。この過電圧が単発（１回）であればサージアブソーバ３において特に問題は起きないが、上記のメカニズムの過電圧は電源電圧サイクル毎に発生するため、そのエネルギーをサージアブソーバ３が消費し続けることになる。これにより、サージアブソーバ３の温度が急激に上昇し、サージアブソーバ３は焼損に至る場合がある。
【０００９】
電源１とＬＥＤ点灯回路が直接接続される場合には、このような部品の異常状態（サージアブソーバ３の焼損による過電流）が発生すると、電源ラインに直列に挿入されるヒューズ２が溶断し、異常状態は継続されない。しかし、電源１とＬＥＤ点灯回路が安定器１２を介して接続される場合には、安定器１２によって入力電流が制限されるためヒューズ２は溶断し難く、焼損したサージアブソーバ３に電流が流れ続け、焼損状態が拡大してしまう可能性がある。
【００１０】
ここで、例えば、ＬＥＤ電球が取り付けられるソケットの電圧値をテスタ等で測定したり、電圧波形を確認したりしても、測定時はＬＥＤ点灯回路が接続されていないため正常な電圧値や波形しか確認されず、安定器が電源ラインに接続されているかどうかの判別はできない。
【００１１】
そこで、本発明は、電球用ソケットの電源側に銅鉄式のチョークコイル安定器が接続されているか否かを検出し、ＬＥＤ電球の装着可否を判別することができるチェッカー回路及びそれを用いたチェッカー装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施例は、電球用ソケットと交流電源の間にチョークコイル安定器が接続されているか否かを検出するチェッカー回路である。チェッカー回路は、電球用ソケットから給電可能な一対の入力端子、一対の入力端子間に接続された第１の回路であって所定の電圧で導通する電圧半導体スイッチとコンデンサの直列回路からなる第１の回路、及び第１の回路又はコンデンサに並列接続された第２の回路であってダイオードと定電圧ダイオードと出力素子を含む直列回路からなりダイオードと定電圧ダイオードがアノードを逆向きにして構成された第２の回路を備え、定電圧ダイオードのツェナー電圧は、交流電源のピーク電圧値よりも高く、かつ、入力端子がチョークコイル安定器を介して交流電源に接続される場合に電圧半導体スイッチの導通時にコンデンサに発生する電圧のピーク値よりも低く、定電圧ダイオードを介して流れる電流によって出力素子が活状態となるように構成される。
【００１３】
ここで、上記出力素子は、定電圧ダイオードとアノードを逆向きにして接続されたＬＥＤであればよい。
【００１４】
また、第１の回路に並列接続された第３の回路をさらに備え、第３の回路が、交流電源のピーク電圧値以下の電圧が印加された状態で活状態となる出力素子を含む構成としてもよい。
【００１５】
本発明の他の実施例は、電球用ソケットに挿入されたときに一対の電極端子が電球用ソケット内の正負電極部にそれぞれ接触可能に構成された入力電極部、上記のチェッカー回路を実装した基板、及び入力電極部が取り付けられるとともに基板を収容するハウジングを備えたチェッカー装置である。
【００１６】
ここで、入力電極部は、上記一対の入力端子が配線を介して取り付けられた電球用口金から構成される。電球用口金はＥ１７、Ｅ２６又はＥ３９口金であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本発明の実施例によるチェッカー回路及び入力接続状態を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の実施例によるチェッカー回路及び入力接続状態を示す図である。
【図１Ｃ】本発明の実施例を説明する図である。
【図２Ａ】図１Ａの接続状態における動作を説明する図である。
【図２Ｂ】図１Ｂの接続状態における動作を説明する図である。
【図３】本発明の実施例によるチェッカー装置の概略図である。
【図４Ａ】本発明の変形例によるチェッカー回路を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の変形例によるチェッカー回路を示す図である。
【図４Ｃ】本発明の変形例によるチェッカー回路を示す図である。
【図５】本発明の変形例によるチェッカー装置の概略図である。
【図６】一般的なＬＥＤ電球の外観図である。
【図７】一般的なＬＥＤ点灯回路の回路図である。
【図８】図７の回路の動作を示す図である。
【図９】一般的なＬＥＤ点灯回路の回路図である。
【図１０】図９の回路の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜チェッカー回路の実施例＞
図１Ａ及び１Ｂに本発明の実施例によるチェッカー回路１００、及び交流電源１（以下、「電源１」という）との入力接続構成を示す。チェッカー回路１００は、電球用ソケットから給電可能な一対の入力端子Ｔ１及びＴ２、入力端子Ｔ１及びＴ２間に直列接続されたサイダック１０１とコンデンサ１０２（第１の回路）、並びにダイオード１０３、抵抗１０４、定電圧ダイオード１０５及びＬＥＤ１０６（出力素子）の直列回路（第２の回路）を備え、第１の回路と第２の回路は並列接続される。サイダック１０１は所定の電圧で導通する素子であれば他の電圧半導体スイッチであってもよい。ダイオード１０３はＬＥＤ１０６の逆電圧を防止するために接続され、抵抗１０４はＬＥＤ１０６に流れる電流を減流するために接続される。定電圧ダイオード１０５の作用は後述する。なお、図１Ｃに示すように、第２の回路をコンデンサ１０２に並列接続するようにしてもよい。
【００１９】
図１Ａでは、入力端子Ｔ１が安定器（チョークコイル安定器）１２を介して電源１に接続されている。図２Ａは図１Ａの接続状態における各部の波形である。電源電圧がゼロクロスから上昇し、サイダック１０１のブレークオーバー電圧に達するとサイダック１０１が導通し、図２Ａ（ｂ）に示すように電源１から安定器１２を介してコンデンサ１０２にパルス状の電流が流れる。この時の電流変化量（ｄｉ／ｄｔ）の大きい電流が安定器１２に流れることにより、インダクタンス素子である安定器１２の両端にはＬ・ｄｉ／ｄｔ相当のパルス電圧が発生し、このパルス電圧が電源電圧に重畳される。従って、図２Ａ（ａ）に示すようにサイダック１０１が導通したタイミングで、ピーク電圧の高い電圧が入力端子Ｔ１及びＴ２間（即ち、コンデンサ１０２の両端）に印加される。
【００２０】
ここで、定電圧ダイオード１０５のツェナー電圧を、電源電圧の正弦波におけるピーク値（Ａ点参照）以上でかつサイダック１０１の導通時のピーク（Ｂ点参照）以下になるように設定しておく。これにより、サイダック１０１の導通時に定電圧ダイオード１０５が導通し、図２Ａ（ｃ）に示すようにＬＥＤ１０６に電流が流れる。この動作が電源サイクル毎に繰り返され、ＬＥＤ１０６は電源周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）で発光することになる。これにより、電球用ソケットの電源側に安定器１２が接続されていることが識別され、ユーザはＬＥＤ電球の装着が不可であることを判別することができる。
【００２１】
一方、図１Ｂでは、入力端子Ｔ１及びＴ２が安定器１２を介さずに電源１に直接接続されている。図２Ｂは図１Ｂの接続状態における各部の波形である。電源電圧がゼロクロスから上昇し、サイダック１０１のブレークオーバー電圧に達するとサイダック１０１が導通する。サイダック１０１の導通時に、図２Ｂ（ｂ）に示すような非常に短い幅のパルス状の電流が電源１からコンデンサ１０２に流れる。図２Ｂ（ａ）に示すように、このパルス状電流によって発生した傷（ヒゲ）状のパルス電圧が電源電圧に重畳されるが、この傷状のパルス電圧は、振幅が小さく幅も狭いため、定電圧ダイオード１０５を導通させることはない。
【００２２】
そして、上述したように、定電圧ダイオード１０５のツェナー電圧は電源電圧の正弦波におけるピーク値以上であるので、図１Ｂに示す接続状態の場合には定電圧ダイオード１０５が導通することはない。従って、図２Ｂ（ｃ）に示すように、ＬＥＤ１０６に電流は流れず、点灯しない。これにより、電球用ソケットの電源側に安定器１２が接続されていないことが識別され、ユーザはＬＥＤ電球の装着が可能であることを判別することができる。
【００２３】
以上より、本発明のチェッカー回路１００によると、電球用ソケットの電源側にチョークコイル安定器が接続されているか否かを検出し、ユーザはＬＥＤ電球の装着可否を判別することができる。
【００２４】
＜チェッカー装置の実施例＞
以下に、上記チェッカー回路１００を用いたチェッカー装置の実施例を示す。本発明のチェッカー装置は、電球用ソケットに挿入されたときに一対の電極端子が電球用ソケット内の両電極部にそれぞれ接触可能に構成された入力電極部、チェッカー回路１００を実装した基板、及び入力電極部が取り付けられるとともに基板を収容するハウジングを備える。
【００２５】
具体的には、図３に示すように、本発明の実施例によるチェッカー装置２００は、上記入力端子Ｔ１及びＴ２が配線Ｌ１及びＬ２を介して取り付けられた電球用口金２０１、チェッカー回路１００を実装した基板２０２、並びに電球用口金２０１が取り付けられるとともに基板２０２を収容するハウジング２０３を備える。即ち、本実施例では、入力電極部が電球用口金からなり、電球用口金２０１は、Ｅ１７、Ｅ２６、Ｅ３９等の規格化された口金であればよい。そして、ＬＥＤ１０６は、電球用口金２０１を電球用ソケットに装着した状態でユーザから視認できる位置に配置される。
【００２６】
このように、規格化された電球用口金２０１をチェッカー回路１００の入力部に取り付けたことにより、チェッカー装置の汎用性を高めることができる。特に、複数の電球用ソケットについてチェックを行う場合、各電球用ソケットにそれぞれチェッカー装置２００を装着しておき、電源１を一斉に投入することにより、どのソケットにＬＥＤ電球が装着可能かを簡単に判別することができる。
【００２７】
＜チェッカー回路の変形例１＞
上記実施例においては、ソケット電源側に安定器１２が接続されていることを出力素子（ＬＥＤ１０６）の発光によって出力する構成を示したが、本変形例では、それを音によって出力する構成を示す。例えば、図４Ａに示すように、出力素子としてＬＥＤ１０６の代わりにブザー１０７を接続し、定電圧ダイオード１０５の導通時にそこに流れる電流によってブザー１０７がビープ音を発するようにすればよい。本変形例は、電球用ソケット周辺が明るいためにＬＥＤの発光を視認し難い場合や、間接照明等において電球用ソケット周辺を直接視認し難い場合に有用である。但し、複数のチェッカー回路を同時に使用することは難しい。
【００２８】
＜チェッカー回路の変形例２＞
上記実施例及び変形例１においては、ソケット電源側に安定器１２が接続されていることを、それぞれＬＥＤ１０６の発光及びブザー１０７の音出力によって出力する構成を示したが、本変形例（不図示）では、それを振動によって出力する構成を示す。例えば、ＬＥＤ１０６やブザー１０７の代わりにバイブレータを接続し、定電圧ダイオード１０５の導通時にそこに流れる電流によってバイブレータが振動するようにする。そして、その振動がハウジング２０３を介してそれを握ったユーザの手に伝わるようにすればよい。本変形例は、電球用ソケット周辺が明るくＬＥＤの点灯が視認し難く、しかも電球用ソケット周辺に騒音があるためにブザーのビープ音が聞き取り難い場合に有用である。
【００２９】
このように、ソケット電源側に安定器１２が接続されていること乃至はＬＥＤ電球装着の可否をユーザに出力する出力素子は、電流が流れて活状態となったときに光、音若しくは振動を発生するもの、又はこれらの組合せであればよい。
【００３０】
＜チェッカー回路の変形例３＞
上記実施例においては、安定器１２の有無のみを検出する構成を示したが、本変形例では、電源１が投入されているか否かも併せて検出する構成を示す。例えば、図４Ｂに示すように、本変形例のチェッカー回路１００は、第２の回路に並列接続された第３の回路を備える。第３の回路も、第２の回路と同様に、ダイオード１０８、抵抗１０９、定電圧ダイオード１１０及びＬＥＤ１１１の直列回路を有するが、定電圧ダイオード１１０のツェナー電圧は定電圧ダイオード１０５のツェナー電圧よりも低く、電源１の正弦波のピーク電圧値以下の所定電圧に設定される。そして、定電圧ダイオード１１０のツェナー電圧に応じて抵抗１０９の抵抗値が設定される。従って、電源１が投入されていれば、安定器１２の有無にかかわらずＬＥＤ１１１が点灯することになる。なお、ＬＥＤ１０６とＬＥＤ１１１で発光色を異ならせてもよい。また、本変形例では第３の回路に光源としてＬＥＤ１１１を含む構成としたが、図４Ｃに示すように、第３の回路を白熱電球１１２（例えば、豆球）のような光源としてもよい。
【００３１】
従って、本変形例の構成により、ＬＥＤ１０６が点灯しない場合（即ち、安定器１２が接続されていないことが検出された場合）に、ユーザは、電源１が投入されていないのではないかという疑念を持たずに済み、好適である。なお、第３の回路における出力素子も、第２の回路と同様に、電流が流れて活状態となったときに光、音若しくは振動を発生するもの、又はこれらの組合せであればよい。また、第２の回路の出力素子の種類と第３の回路の出力素子の種類の組合せは適宜選択可能である。
【００３２】
＜チェッカー装置の変形例＞
上記実施例では、チェッカー装置が電球用口金を備える構成を示したが、本変形例では、チェッカー装置の入力電極部が電球用口金ではなくプローブからなる構成を示す。例えば、図５に概略図を示すように、チェッカー装置３００は、入力端子Ｔ１及びＴ２が接続されたプローブ３１１及び３１２、上記のチェッカー回路１００を実装した基板３０２、並びにプローブ３１１及び３１２が取り付けられるとともに基板３０２路を収容するハウジング３０３を備える。チェッカー装置３００が電球用ソケットに挿入されたときに、プローブ先端部３１１ａはソケット中心部（一方の電極）に接触するとともにプローブ先端部３１２ａはソケット側部（他方の電極）に接触して基板３０２が給電されるように構成される。
【００３３】
このように、チェッカー装置の入力電極部をプローブ状としたことによって、チェッカー装置を電球用ソケットにねじ込む必要がなくなり、ユーザにおける作業性が良い。但し、実施例で示したチェッカー装置２００の場合のように、チェッカー装置を予め電球用ソケットに装着した上で電源１を投入するようなことはできないため、予め電源１を投入した状態でチェッカー装置３００を装着する必要がある。
【００３４】
以上のように、本発明によると、電球用ソケットの電源側にチョークコイル安定器が接続されているか否かを検出し、ＬＥＤ電球の装着可否を判別するチェッカー回路及びそれを用いたチェッカー装置を提供することができる。
【００３５】
上記実施例では本発明の最も好適な例を示したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で変形可能である。
例えば、上記実施例では、第２の回路を一列のみで構成したが、複数列としてもよい。この場合、一方の第２の回路と他方の第２の回路で極性を逆向きにして、電源周波数の倍の周波数（１００Ｈｚ又は１２０Ｈｚ）でＬＥＤが点灯するようにしてもよい。  
また、本発明はＬＥＤ電球の装着可否を判別するために上記のチェッカー装置を使用することを前提としているが、他の用途（例えば、チョークコイル安定器の回収のための事前調査等）にも使用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１００．チェッカー回路
１０１．サイダック（電圧半導体スイッチ）
１０２．コンデンサ
１０３、１０８．ダイオード
１０４、１０９．抵抗
１０５、１１０．定電圧ダイオード
１０６、１１１．ＬＥＤ
１０７．ブザー
１１２．白熱電球
２００．チェッカー装置
２０１．電球用口金
２０２．基板
２０３．ハウジング
３００．チェッカー装置
３０２．基板
３０３．ハウジング
３１１、３１２．プローブ
３１１ａ、３１２ａ．プローブ先端部
Ｔ１、Ｔ２．入力端子
【図１Ａ】
2013120667.tif 000003
【図１Ｂ】
2013120667.tif 000004
【図１Ｃ】
2013120667.tif 000005
【図２Ａ】
2013120667.tif 000006
【図２Ｂ】
2013120667.tif 000007
【図３】
2013120667.tif 000008
【図４Ａ】
2013120667.tif 000009
【図４Ｂ】
2013120667.tif 000010
【図４Ｃ】
2013120667.tif 000011
【図５】
2013120667.tif 000012
【図６】
2013120667.tif 000013
【図７】
2013120667.tif 000014
【図８】
2013120667.tif 000015
【図９】
2013120667.tif 000016
【図１０】
2013120667.tif 000017