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技術 LED照明装置

出願人 アール・ビー・コントロールズ株式会社
発明者 北川厚
出願日 2015年7月31日 (6年5ヶ月経過) 出願番号 2015-151478
公開日 2017年2月9日 (4年10ヶ月経過) 公開番号 2017-033732
状態 特許登録済
技術分野 非携帯用の照明装置またはそのシステム
主要キーワード 電解二重層 定電流制御用 スイッチ検知 停電検知 順方向降下電圧 壁スイッチ LED照明 DCDCコンバータ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年2月9日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

定電流制御を行う駆動ICを用いても停電時にLEDが突然消灯することのないLED照明制御装置を提供する。

解決手段

定電流制御部4は、電圧値によってLED5に供給する電流値を変化させるアジャスト端子を有する定電流制御を行う駆動ICを備え、商用電源1が停電した際に、バックアップ電源31に充電した電力を上記駆動ICに供給するとともに、LEDに供給する電流値を徐々に減少させ、停電発生時からLEDが消灯するまでの時間を長くする。

概要

背景

この種の停電時にLEDの点灯を継続することのできるLED照明装置では、外部の商用電源からの電力供給が停止している状態でLEDを点灯させなければならないので、内部にバックアップ電源を備えており、そのバックアップ電源からの電力でLEDを点灯させるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。

一方、LEDの輝度印加される電圧ではなく流れる電流値によって変化するので、LEDに流れる電流値を一定値に保持するためのDCDCコンバータを駆動ICとして用いている。なお、この駆動ICは各種存在するが、例えば、LINEAR TECHNOLOGY社のLT1618と呼ばれるもののように、アジャスト端子を備え、このアジャスト端子に入力される電圧値によって、LEDに流す電流値を変化させてLEDの輝度を調節することのできるものがある(例えば、非特許文献1参照)。

概要

定電流制御を行う駆動ICを用いても停電時にLEDが突然消灯することのないLED照明制御装置を提供する。定電流制御部4は、電圧値によってLED5に供給する電流値を変化させるアジャスト端子を有する定電流制御を行う駆動ICを備え、商用電源1が停電した際に、バックアップ電源31に充電した電力を上記駆動ICに供給するとともに、LEDに供給する電流値を徐々に減少させ、停電発生時からLEDが消灯するまでの時間を長くする。

目的

本発明は、上記の問題点に鑑み、定電流制御を行う駆動ICを用いても停電時にLEDが突然消灯することのないLED照明装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

外部の商用電源から供給される交流電力を所定の電圧直流電力である駆動電力に変換し、LEDに一定電流を供給してLEDの輝度を一定に保持する定電流制御用の駆動ICに上記駆動電力を供給すると共に、上記商用電源からの電力によってバックアップ電源充電すると共に、商用電源が停電した際に、バックアップ電源に充電した電力を上記駆動ICに供給して、LEDの点灯を継続するLED照明装置において、上記駆動ICは電圧値によってLEDに供給する電流値を変化させるアジャスト端子を有しており、停電が生じていない状態では上記駆動電力の電圧値を分圧してアジャスト端子に入力し、停電が発生した状態では、上記バックアップ電源の電圧を分圧してアジャスト端子に入力させることを特徴とするLED照明装置。

請求項2

上記バックアップ電源はコンデンサで構成されていることを特徴とする請求項1に記載のLED照明装置。

技術分野

0001

本発明は、通常は外部の商用電源からの電力LEDを点灯させ、停電時には内部のバックアップ電源の電力でLEDの点灯を継続させるLED照明装置に関する。

背景技術

0002

この種の停電時にLEDの点灯を継続することのできるLED照明装置では、外部の商用電源からの電力供給が停止している状態でLEDを点灯させなければならないので、内部にバックアップ電源を備えており、そのバックアップ電源からの電力でLEDを点灯させるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。

0003

一方、LEDの輝度印加される電圧ではなく流れる電流値によって変化するので、LEDに流れる電流値を一定値に保持するためのDCDCコンバータを駆動ICとして用いている。なお、この駆動ICは各種存在するが、例えば、LINEAR TECHNOLOGY社のLT1618と呼ばれるもののように、アジャスト端子を備え、このアジャスト端子に入力される電圧値によって、LEDに流す電流値を変化させてLEDの輝度を調節することのできるものがある(例えば、非特許文献1参照)。

0004

特開2012−226886号公報(段落0020)

先行技術

0005

http://www.linear.com/product/LT1618

発明が解決しようとする課題

0006

LEDを発光させる駆動ICはLEDに流す電流値を一定値にするため、停電時にバックアップ電源の電力が減少して電圧が低下しても電流値を減少させることなくLEDに供給し続ける。そのため、バックアップ電源の電圧値が限界値を下回ると、急速にLEDへの通電が停止する特性を有している。このため、停電時にLEDの点灯が継続しても、一定の輝度で点灯しているLEDが突然消灯することになり、特に外部からの光が入らない室内では、予告なくLEDが突然消灯すると、それ以降の活動ができなくなるという不具合が生じる。

0007

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、定電流制御を行う駆動ICを用いても停電時にLEDが突然消灯することのないLED照明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

0008

上記課題を解決するために本発明によるLED照明装置は、外部の商用電源から供給される交流電力を所定の電圧の直流電力である駆動電力に変換し、LEDに一定電流を供給してLEDの輝度を一定に保持する定電流制御用の駆動ICに上記駆動電力を供給すると共に、上記商用電源からの電力によってバックアップ電源を充電すると共に、商用電源が停電した際に、バックアップ電源に充電した電力を上記駆動ICに供給して、LEDの点灯を継続するLED照明装置において、上記駆動ICは電圧値によってLEDに供給する電流値を変化させるアジャスト端子を有しており、停電が生じていない状態では上記駆動電力の電圧値を分圧してアジャスト端子に入力し、停電が発生した状態では、上記バックアップ電源の電圧を分圧してアジャスト端子に入力させることを特徴とする。

0009

バックアップ電源の電圧はLED点灯のために電力を消費すると電圧が低下する。そのバックアップ電源の電圧を基準にLEDへの電流値を制御すると、バックアップ電源の電圧の低下に伴ってLEDへの電流値が減少し、LEDの輝度が連続して暗くなっていくので、LEDが消灯する前兆を察知することができる。

0010

なお、この構成は、上記バックアップ電源はコンデンサで構成されているものに特に有用である。

発明の効果

0011

以上の説明から明らかなように、本発明は、停電時のバックアップ電源の電力でLEDの点灯を継続する場合に、LEDの輝度を徐々に減少させるので、バックアップ電源の電力が消失してLEDが消灯するタイミングを容易に推測することができる。また、一定の輝度で点灯させ続ける場合に対してLEDに流す電流値を徐々に減少させるので、停電発生時からLEDが消灯するまでの時間を長くすることができる。

図面の簡単な説明

0012

本発明によるLED照明装置の構成を示すブロック図
駆動ICを内蔵する定電流制御部の構造を示す回路

実施例

0013

図1を参照して、1は外部の商用電源であり、100ボルトの交流電力を供給するものである。この商用電源1から点消灯用の壁スイッチ11を介して交流電力がスイッチ検知回路2に入力される。壁スイッチ11がオン状態にあると商用電源1からの交流電力がスイッチ検知回路2に入力されるので、スイッチ検知回路2は壁スイッチ11がオンになったことを検知することができ、逆にスイッチ検知回路2に交流電力の供給が停止すると壁スイッチ11がオフになったと判断する。

0014

3は電源部であり、上記壁スイッチ11のオンオフ状態の如何に関わらず、上記商用電源1からの交流電源が供給されるように配線されている。この電源部3は商用電源1からの100ボルトの交流電力を整流して1次電圧(VA)の直流電力に変換する。この1次電圧VAは例えば12ボルトである。また、この電源部3は電解二重層コンデンサからなるバックアップ電源31を充電する。なお、バックアップ電源31に充電されている電圧をVEとする。

0015

上記1次電圧VAの直流電力は定電流制御部4に入力される。この定電流制御部4は入力された12ボルト程度の直流電力を昇圧して、LED5を所定の照度で点灯させるための一定電流をLED5に供給する。なお、商用電源1が作動し交流電力の供給が継続している状態では、壁スイッチ11がオンオフすることによってLED5は点消灯する。

0016

商用電源1からの交流電力の供給が停止する、すなわち停電が発生すると、壁スイッチ11のオンオフ状態の如何に関わらず、バックアップ電源31に充電されている電力でLED5を点灯させる。停電の発生は停電検知部6で検知する。この停電検知部6は停電が発生するとバックアップ電源31に充電されている電力を定電流制御部4に供給する。

0017

次に、定電流制御部4の構成を図2に示す。図において中央に記載したのはDCDCコンバータである駆動IC7である。この駆動IC7はアジャスト端子(IADJ)71をグランド(GND)に接続するとISP−ISNピン間の電圧が一定値(50mv程度)に制御されるため、LEDに供給される電流値が一定値に制御される。

0018

図に示すようにアジャスト端子(IADJ)に分圧抵抗42,43,44で生成されるb点の分圧電圧を入力すると、その分圧電電圧に応じてISP−ISNピン間の電圧が変化するように構成されているので、結果的にLED5に流れる電流値が変化し、LEDの輝度が変化する。

0019

例えば、アジャスト端子(IADJ)に1.5ボルトの電圧を入力するとISP−ISNピン間の電圧が50mvになる場合、1次電圧(VA)(12ボルト)を分圧してb点の分圧電圧が1.5ボルトになるように設定する。すると、1次電圧(VA)が発生している状態ではLED5は一定の輝度で点灯する。

0020

バックアップ電源31の電圧(VE)を8ボルトとすると、逆流防止用ダイオード41の順方向降下電圧VFを0.6ボルトとして、a点の分圧電圧が7.4ボルトより高くなるように設定し、通常時にバックアップ電源31から電力が流れないようにしておく。

0021

停電が発生すると1次電圧(VA)が消失するので、b点の分圧電圧は7.4ボルトを分圧抵抗43,44で分圧した値となる。但し、LED5はバックアップ電源31の電力で点灯を継続するので、VEは徐々に低下し、その低下に伴ってb点の分圧電圧も低下する。その結果、LED5に流れる電流値が減少して、LED5は徐々に暗くなる。このように、停電発生時にはLED5が徐々に暗くなるので、消灯するまでの時間を予測することが容易になり、かつ停電後に一定の輝度で点灯を継続させる場合より点灯時間を長くすることができる。

0022

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

0023

1商用電源
2スイッチ検知回路
3電源部
4定電流制御部
5LED
6停電検知部
7 駆動IC
31 バックアップ電源

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