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技術 LED照明装置

出願人 椋田洋治マツウラリチャードリョウスケ
発明者 椋田洋治
出願日 2014年9月16日 (6年2ヶ月経過) 出願番号 2014-187735
公開日 2017年11月9日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2017-201572
状態 未査定
技術分野 LED素子のパッケージ 光源の回路一般
主要キーワード 熱的平衡状態 温度基準値 放熱用端子 放熱端子 低輝度発光 最大駆動電流 接合部温度 LED照明ユニット
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

簡単な構成により、電源オン時におけるLED内部のチップLEDパッケージ間、及びLEDパッケージと基板の間の温度差をできるだけ少なくして、接合部にかかる熱的ストレスを低減するようにした、LED照明装置を提供する。

解決手段

基板12上に搭載されたLED13を備えたLED照明ユニット11と、LED照明ユニットに所定の駆動電流を供給する駆動制御回路20と、から構成されており、駆動制御回路が、電源オン時に、LED照明ユニットへの供給電流Iを、前もって設定された所定の駆動電流まで複数階調で段階的に順次に増大させるように、LED照明装置10を構成する。

概要

背景

従来、LED照明装置は、基板上に搭載されたLEDに駆動電流を供給することにより、各LEDを発光させて、照明エリアに光を照射するように構成されている。

このようなLED照明装置においては、より明るい照明光を得るために、LEDに高出力タイプのLEDが採用されており、動作時における発熱量が多い。
ここで、LEDのチップは温度が高くなると発光効率が低下することもあり、各LEDのチップで発生する熱を、熱放散手段を介して空中に放熱させることにより、LEDのチップ,基板等の温度を前もって設定された温度範囲内に保持する必要がある。

このため、従来一般的には、LEDが搭載されている基板を、放熱器等の熱放散手段に対して、できるだけ低い熱抵抗を有する熱伝導材を介して熱的に接続することにより、LED内のチップが発する熱を、例えば、チップ、ダイボンド部、LEDパッケージ、基板を経由して、熱放散手段の放熱器に移動させて、熱放散手段から空気中に放散させるようにしている。

概要

簡単な構成により、電源オン時におけるLED内部のチップとLEDパッケージ間、及びLEDパッケージと基板の間の温度差をできるだけ少なくして、接合部にかかる熱的ストレスを低減するようにした、LED照明装置を提供する。基板12上に搭載されたLED13を備えたLED照明ユニット11と、LED照明ユニットに所定の駆動電流を供給する駆動制御回路20と、から構成されており、駆動制御回路が、電源オン時に、LED照明ユニットへの供給電流Iを、前もって設定された所定の駆動電流まで複数階調で段階的に順次に増大させるように、LED照明装置10を構成する。

目的

本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成により、電源オン時におけるチップと基板の間の一時的に発生する温度差をできるだけ少なくして、接合部にかかる熱的ストレスを低減し、また電源電圧の変動に対応できるようにした、LED照明装置を提供する

効果

実績

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請求項1

基板上に搭載されたLEDを備えたLED照明ユニットと、前記LED照明ユニットに所定の駆動電流を供給する駆動制御回路と、から構成されており、前記駆動制御回路が、電源オン時に、前記LED照明ユニットへの供給電流を、前もって設定された所定の駆動電流まで複数階調で段階的に順次に増大させる、ことを特徴とする、LED照明装置

請求項2

LED照明ユニット、あるいはその周辺の温度を検出する温度センサを備えており、前記駆動制御回路が、前記温度センサによる検出温度が低い場合には、階調段階数をより多くする、ことを特徴とする請求項1に記載のLED照明装置。

請求項3

LED照明ユニット、あるいはその周辺の温度を検出する温度センサを備えており、前記駆動制御回路が、前記温度センサによる検出温度が低い場合には、各階調段階での動作時間延長する、ことを特徴とする請求項1に記載のLED照明装置。

請求項4

前記駆動制御回路が、各階調段階での動作時間を、電流値が増大するにつれて順次に長くする、ことを特徴とする、請求項1から3の何れかに記載のLED照明装置。

請求項5

外部から供給される電源電源電圧が所定の第一の電圧基準値を越えたとき、前記駆動制御回路が、前記LED照明ユニットへの供給電流を、所定の駆動電流に対して所定の低減率で減少させることを特徴とする、請求項1から4の何れかに記載のLED照明装置。

請求項6

前記電源電圧が第一の電圧基準値を越え、且つ前記検出温度が第一の温度基準値を越えたとき、前記駆動制御回路が、前記LED照明ユニットへの供給電流を、所定の駆動電流に対して所定の低減率で減少させることを特徴とする、請求項2から4の何れかに記載のLED照明装置。

請求項7

前記電源電圧が第一の電圧基準値より高い第二の電圧基準値を越えたとき、前記駆動制御回路が、前記LED照明ユニットへの供給電流を、低輝度発光用の低い駆動電流に減少させ、または遮断することを特徴とする、請求項1から6の何れかに記載のLED照明装置。

請求項8

前記検出温度が第一の温度基準値より高い第二の温度基準値を越えたとき、前記駆動制御回路が、前記LED照明ユニットへの供給電流を、前記所定の低減率より低い第二の低減率で減少させることを特徴とする、請求項1から7の何れかに記載のLED照明装置。

技術分野

0001

本発明は、基板上に搭載されたLEDから成るLED照明ユニット駆動電流を供給してLED照明を行なうLED照明装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、LED照明装置は、基板上に搭載されたLEDに駆動電流を供給することにより、各LEDを発光させて、照明エリアに光を照射するように構成されている。

0003

このようなLED照明装置においては、より明るい照明光を得るために、LEDに高出力タイプのLEDが採用されており、動作時における発熱量が多い。
ここで、LEDのチップは温度が高くなると発光効率が低下することもあり、各LEDのチップで発生する熱を、熱放散手段を介して空中に放熱させることにより、LEDのチップ,基板等の温度を前もって設定された温度範囲内に保持する必要がある。

0004

このため、従来一般的には、LEDが搭載されている基板を、放熱器等の熱放散手段に対して、できるだけ低い熱抵抗を有する熱伝導材を介して熱的に接続することにより、LED内のチップが発する熱を、例えば、チップ、ダイボンド部、LEDパッケージ、基板を経由して、熱放散手段の放熱器に移動させて、熱放散手段から空気中に放散させるようにしている。

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、このような熱放散手段によるLEDの放熱方法においては、電源投入により、LED内のチップを非点灯状態から点灯状態、特に最高輝度の点灯状態にしたとき、LED内のチップから発生する熱により、チップ自体の温度が上昇し、続いてダイボンド部を経てLEDパッケージ,次いで基板の温度が上昇し、次に熱伝導材を介して放熱器等の熱放散手段の温度が上昇することになる。
従って、これらのチップ,ダイボンド部、LEDパッケージ,基板そして熱放散手段のそれぞれの温度上昇に時間的なずれが生ずると共に、熱的平衡状態となるまでに時間がかかり、チップ,LEDパッケージ,基板そして熱放散手段の間に過渡的に大きな温度差が生ずることになる。

0006

このような温度差によって、特にチップとパッケージ間のダイボンド部、LEDの電極部放熱端子と対応する基板間の接続部には、過渡的に大きな熱的ストレスが加わることになる。
そして、電源オンごとに、このような過渡的な熱的ストレスが接続部に加わることから、LED照明装置の長期間の使用においては、ダイボンド部やLEDと基板間等の接続部にクラックが発生し、場合によっては断線が発生する可能性がある。

0007

かくして、LED自体の長寿命にもかかわらず、LEDのチップ〜基板間の各接続部のクラック発生による接続不良によって、LED照明装置の特徴である長寿命が損なわれてしまうことになる。
特に、気温下十数℃から数十℃以下となるような寒冷地においては、非点灯状態においてLEDのチップや基板を含むLED照明装置全体がほぼ気温程度まで冷えており、この状態から電源オンにより急激に駆動電流が流れると、上述した熱的ストレスがより大きくなり、クラック発生の可能性が大幅に増大してしまう。

0008

また、電源として交流商用電源を利用する場合等においては、電源のAC電圧が変動することが知られている。このようなAC電圧の変動は交流、または直流定電圧電源を用いない場合、その変動分は駆動制御回路で吸収する必要がある。ここで、AC電圧が増大する場合には、駆動制御回路において、AC電圧の増大分を吸収するために、駆動制御回路で負担する消費電力が増加し、駆動制御回路の発熱が増大することになってしまう。

0009

本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成により、電源オン時におけるチップと基板の間の一時的に発生する温度差をできるだけ少なくして、接合部にかかる熱的ストレスを低減し、また電源電圧の変動に対応できるようにした、LED照明装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0010

上記目的は、本発明によれば、基板上に搭載されたLEDを備えたLED照明ユニットと、LED照明ユニットに所定の駆動電流を供給する駆動制御回路と、から構成されており、駆動制御回路が、電源オン時に、LED照明ユニットへの供給電流を、前もって設定された所定の駆動電流まで複数階調で段階的に順次に増大させることを特徴とする、LED照明装置により、達成される。

0011

上記構成によれば、電源オン時に、LED照明ユニットの各LED内のチップには電源オンと同時には所定の駆動電流が流れず、LED照明ユニットに供給される供給電流が、複数階調を経て順次に段階的に所定の駆動電流まで増大するので、個々のLED内のチップからの発熱量も段階的に増加し、各LEDチップ〜熱放散手段間に至る各部の急激な温度上昇や同じ部分の過渡的に生ずる大きな温度上昇が抑制される。
同時に、各LED内部のチップからの熱がダイボンド部を経由してLEDパッケージから徐々に基板に移動することにより、各LEDチップが搭載されている基板の温度も徐々に上昇する。

0012

これにより、各LED内部のチップに加えられる供給電流が、瞬時にではなく、段階的に時間をかけて所定の駆動電流まで増大する。
従って、電源オン時に各LED内部のチップの接合部温度一気に温度上昇せず、複数階調段階の各段階にて、段階的に増大する駆動電流により、各LED内のチップの温度が徐々に緩やかに上昇することになる。これにより、各LED内のチップ〜ダイボンド部〜基板の温度差が小さくなり、これに伴って、各LED内のチップとダイボンド部並びにLEDパッケージの電極部と基板間の各接続部に加わる様々な熱的ストレスが低減される。

0013

このようにして、電源オン時のLED内のチップとダイボンド部並びにLEDパッケージと基板間の接続部に加わる熱的ストレスが低減されることにより、長期間に亘る使用によって、各接続部のクラック等の発生が抑止され熱ストレスに起因する接続不良の発生が効果的に回避され得るので、LED照明装置の長寿命が前述の要因による接続不良で損なわれてしまうような現象を大幅に低減する事が出来る。

0014

本発明によるLED照明装置は、好ましくは、LED照明ユニットあるいはその周辺の温度を検出する温度センサを備えており、駆動制御回路が、前記温度センサによる検出温度が低い場合には、階調段階数をより多くすることを特徴とする。
この構成によれば、検出温度が低い、即ちLEDのチップとダイボンド部並びにLEDパッケージと基板との間の温度差が大きい場合には、より多くの階調段階数で、LEDへの供給電流が増大するので、LED内のチップと基板との間の温度差(過渡的に発生するものを含め)が小さく抑制されることになる。

0015

本発明によるLED照明装置は、好ましくは、LED照明ユニットあるいはその周辺の温度を検出する温度センサを備えており、駆動制御回路が、前記温度センサによる検出温度が低い場合には、各階調段階での動作時間延長することを特徴とする。
この構成によれば、検出温度が低い、即ちLED内のチップ〜ダイボンド部〜パッケージ〜基板、各間の温度差が大きい場合には、各階調段階の時間を長くすることにより、チップへの供給電流が全体としてより緩やかに増大するので、LEDのチップ〜基板間で過渡的に発生するものを含め温度差が小さく抑制されることになり、接続部に加えられる熱的ストレスが大幅に低減される。

0016

本発明によるLED照明装置は、好ましくは、駆動制御回路が、各階調段階での動作時間を、電流値が増大するにつれて順次に長くすることを特徴とする。
この構成によれば、LEDへの供給電流が、全体として緩やかに、且つ所定の駆動電流に近づくにつれて、より一層緩やかに増大することになるので、LEDのチップ〜ダイボンド部〜パッケージ〜基板との間の温度差、即ち温度ストレスがより一層小さく抑制されることになる。

0017

本発明によるLED照明装置は、好ましくは、外部から供給される電源の電源電圧が所定の第一の電圧基準値を越えたとき、駆動制御回路が、LED照明ユニットへの供給電流を、所定の駆動電流に対して所定の低減率で減少させることを特徴とする。
この構成によれば、外部から供給される電源の電源電圧の増大に対して、供給電流を減少させることにより、電源電圧の増大分が補償され、LED照明ユニットあるいは駆動制御回路部における当該増大分に対する負担が軽減されることになる。

0018

本発明によるLED照明装置は、好ましくは、電源電圧が第一の電圧基準値を越え、且つ検出温度が第一の温度基準値を越えたとき、駆動制御回路が、LED照明ユニットへの供給電流を、所定の駆動電流に対して所定の低減率で減少させることを特徴とする。
この構成によれば、外部から供給される電源の電源電圧の増大と共に、検出温度が高くなったときには、供給電流を減少させることにより、電源電圧の増大による消費電力増加を低減し、LED照明ユニットあるいは駆動制御回路部における当該増大分に対する負担が軽減されると共に、LED照明装置の温度のさらなる上昇が抑制されることになる。

0019

本発明によるLED照明装置は、好ましくは、電源電圧が第一の電圧基準値より高い第二の電圧基準値を越えたとき、駆動制御回路が、LED照明ユニットへの供給電流を、低輝度発光用の低い駆動電流に減少させ、または遮断することを特徴とする。
この構成によれば、外部から供給される電源の電源電圧がさらに増大したときには、供給電流をさらに減少させまたは遮断することにより、電源電圧の増大による消費電力増加を低減し、LED照明ユニットあるいは駆動制御回路部する負担が軽減されると共に、LED照明の各ユニットが保護されることになる。

0020

本発明によるLED照明装置は、好ましくは、検出温度が第一の温度基準値より高い第二の温度基準値を越えたとき、駆動制御回路が、LED照明ユニットへの供給電流を、所定の低減率より低い第二の低減率で減少させることを特徴とする。
この構成によれば、検出温度がさらに上昇したとき、供給電流をさらに減少させることにより、LED照明装置の温度のさらなる上昇が抑制されることになる。

発明の効果

0021

このようにして、本発明によれば、電源オン時におけるLED内のチップ〜ダイボンド部〜パッケージ〜基板、各間の過渡的なものを含んだ温度差をできるだけ少なくして、ダイボンド部やハンダ付け部分に係る熱的ストレスを低減するようにした、LED照明装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0022

本発明によるLED照明装置の第一の実施形態の構成を示すブロック図である。
図1のLED照明装置におけるLED照明ユニットの詳細な構成を示す部分拡大断面図である。
図2のLED照明ユニットにおける各LEDの構造を示す部分拡大断面図である。
図1のLED照明装置における電源オン時の駆動制御回路の供給電流の制御の一例を示すグラフである。
電源オン時のLED照明装置の各部における温度変化を示すグラフであり、(A)は図1のLED照明装置により制御された供給電流による温度変化を示すグラフであり、(B)は従来のLED照明装置の各部における温度変化を示すグラフである。
図1のLED照明装置における電源オン時の駆動制御回路の供給電流の制御の他の例を示すグラフである。
図1のLED照明装置における電源オン時の駆動制御回路の供給電流の制御のさらに他の例を示すグラフである。
本発明によるLED照明装置の第二の実施形態の構成を示すブロック図である。
図8のLED照明装置における駆動制御回路の電圧変動に対する動作を示すフローチャートである。

実施例

0023

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明によるLED照明装置の第一の実施形態の構成を示している。
図1において、LED照明装置10は、LED照明ユニット11と、LED照明ユニット11を駆動制御する駆動制御回路20と、温度センサ21と、から構成されている。

0024

LED照明ユニット11は、図2に示すように、基板12上に搭載された複数個のLED13と、基板12の裏面に対して熱伝導シート14を介して熱的に接続された放熱部材15と、から構成されている。

0025

各LED13は、その電極部が基板12上に設けられた電極部(図示せず)に対してハンダ付けにより接続されており、駆動制御回路20から駆動電流Iが加えられることによりLED内部のチップが発光し、発光した光が所定の照射範囲に照射されるようになっている。
ここで、各LED13は、図3に示すように、出射光を所定の方向に収束させるレンズ部13aと共に、LEDパッケージ13b、チップ13c、チップ〜パッケージを接合するダイボンド部13dとで構成され、チップ13c上面に設けられた二つの電極部13eがそれぞれボンディングワイヤ13fによりパッケージ13b上面の電極端子13gに接続されている。
さらに、パッケージ13bの電極端子13gは、パッケージ13bの下面に回り込んで形成されており、基板12への実装の際に、基板12上に設けられた電極部12aにハンダ付け16により接続されている。
なお、パッケージ13bの下面中央付近には、好ましくは放熱用端子13hが形成されており、この放熱用端子13hが基板12上に設けられた放熱用の電極部12bにハンダ付け16により接続されている。
各LED13が搭載された基板12は、その裏面が熱伝導シート14を介して放熱部材15に熱的に接続されており、各LEDチップ13で発生する熱が、基板12,熱伝導シート14から放熱部材15に伝導し、放熱部材15から空気中に放熱される。
熱伝導シート14は、公知の構成であって、熱伝導率の高い材料から構成されている。
放熱部材15は、同様に公知の構成であって、例えば熱伝導率の高い金属材料等から構成されており、放熱効果を高めるために、複数の放熱フィン15aを備えている。

0026

温度センサ21は、公知の構成であって、LED照明ユニット11に近接して、またはLED照明ユニット11内に設けられており、LED照明ユニット11の周辺温度Tを検出して、検出信号を駆動制御回路20に送出する。
これにより、駆動制御回路20は、温度センサ21からの検出信号に基づいて、検出温度を算出する。

0027

駆動制御回路20は、外部電源22から交流電圧印加されることにより、LED照明ユニット11に対して供給電流Iを出力する。
その際、駆動制御回路20は、例えば低輝度発光用の低い駆動電流と最大輝度を与える最大駆動電流となるように切り換え、あるいは低い駆動電流から最大駆動電流まで連続的に調整することにより、供給電流Iを前もって設定された駆動電流I0に調整して、LED照明ユニット11に出力する。

0028

以上の構成は、従来の駆動制御回路と同様の作用であるが、本発明実施形態による駆動制御回路20は、さらに以下のように供給電流Iの制御を行なう。
即ち、駆動制御回路20は、電源オン時に、供給電流Iを複数階調で段階的に増大させた後、所定の駆動電流I0となるように、制御を行なう。

0029

具体的には、駆動制御回路20は、例えば図4に示すように、時刻t0(=0)で電源オンとしたとき、電流I1とし、時刻t1(t1=t0+Δt)にて、電流I2(I2>I1)とし、時刻t2(t2=t0+Δt×2)にて、電流I3(I3>I2)とし、時刻t3(t3=t0+Δt×3)にて、所望の駆動電流I0(I0>I3)とする。
即ち、駆動制御回路20は、電源オン時から、供給電流Iを順次に四階調で段階的に増大させて、最終階調で、設定された駆動電流I0に調整する。

0030

このような供給電流Iの調整によって、LED照明装置10の各部の温度は、図5(A)のグラフに示すように変化する。
即ち、図5(A)において、時刻t0で電源オンされると、駆動制御回路20からLED照明ユニット11に対して、供給電流I1が流れて、LED照明ユニット11では、供給電流I1によりLED内部のチップ13が発熱して、その熱がダイボンド部13dからLEDパッケージ13b,基板12及び熱伝導シート14を介して放熱部材15に伝導して、放熱部材15のフィン15aから空気中に放熱される。

0031

これにより、各部、即ち接合部,チップ13c,LEDパッケージ13b,基板12のLED搭載部直下、そして放熱部材15のLED搭載位置付近及びLED搭載位置から離れた部位では、それぞれ符号T1,T2,T3,T4,T5及びT6で示すように、温度が上昇し、特に符号T1で示すように、接合部では、電源オンと同時に急激に立ち上がった後、徐々に低下する。
同様に、時刻t1,t2,t3においても、それぞれ供給電流I2,I3,I4が流れて、直前の供給電流I1,I2,I3との差分だけ供給電流が増大することから、図5(A)にてそれぞれ符号T1〜T6で示すように、各部の温度が段階的に上昇する。

0032

この場合、図5(B)に示すように、電源オンと同時に供給電流I0がLED照明ユニット11に流れる場合と比較して、各時刻t0〜t3における供給電流I2,I3,I4の直前における供給電流I1,I2,I3との差分が最終的な供給電流I0と比較して小さいことから、特に接続部における急激な温度上昇が抑制されることになり、LED内部のチップ13cとLEDパッケージ13b間、及びLEDパッケージ13bと基板12との接続部における温度差が小さくなる。
これにより、接続部にかかる熱的ストレスが低減されることになり、繰り返しの電源オンによる接続部のクラック等の発生が抑制され、接続部における接触不良の発生が低減される。

0033

ここで、LED駆動装置10においては、図4に示すように、電源オンの後、駆動制御回路20が、時刻t1,t21,t3と等間隔の時間Δtで順次に、供給電流が増大するように制御を行なうが、これに限らず、これらの時刻t0,t1,t2,t3は、等間隔でなくてもよい。
例えば、図6に示すように、Δt1=t1−t0,Δt2=t2−t0,Δt3=t3−t2としたとき、供給電流Iが増大するほど、時刻t0〜t3の間隔が長くなる、即ちΔt1<Δt2<Δt3となるように、駆動制御回路20が供給電流の制御を行なうようにしてもよい。

0034

また、LED駆動装置10においては、図4に示すように、電源オンの後、駆動制御回路20が、供給電流をI1,I2,I3,I4と四段階で順次に増大させるように制御を行なうが、これに限らず、周囲の温度が例えば零下十数℃から数十℃程度と低い場合には、より多段階で供給電流を順次に増大させるようにしてもよい。
即ち、駆動制御回路20は、温度センサ21からの検出信号に基づいて、検出温度即ちLED照明ユニット11の周辺温度が所定温度、例えばTaより低い場合には、各段階における温度差をより小さくするように、より多段階の階調段階で、供給電流を段階的に徐々に増大させるようにしてもよい。

0035

具体的には、例えば図7に示すように、時刻t10(=0)で電源オンとしたとき、電流I11とし、時刻t11にて、電流I12(I12>I11)とし、時刻t12にて、電流I13(I13>I12)とし、時刻t13にて、電流I14(I14>I13)とし、時刻t14にて、電流I15(I15>I14)とし、時刻t15にて、電流I16(I16>I15)とし、時刻t16にて、所望の駆動電流I0(I0>I16)とする。

0036

即ち、駆動制御回路20は、電源オン時から、供給電流Iを順次に七階調で段階的に増大させて、最終階調で、設定された駆動電流I0に調整する。
これにより、周囲温度が非常に低く、LED照明装置10の駆動状態における周囲温度との間に大きな温度差があっても、七階調で段階的に順次に供給電流Iを増大させることによって、LEDチップと基板との間の温度差を低減させて、各接続部にかかる熱的ストレスを大幅に低減し、接合部におけるクラック等の発生を大幅に抑制することができる。

0037

図8は、本発明によるLED照明装置の第二の実施形態の構成を示している。
図8において、LED照明装置30は、図1に示したLED照明装置10とほぼ同様の構成であり、電圧センサ31を備えている点で、異なる構成になっている。
電圧センサ31は、公知の構成であって、外部電源22から印加される交流電圧の電源電圧Vを検出して、駆動制御回路20に出力する。

0038

ここで、駆動制御回路20は、電圧計31で検出された電源電圧Vと温度センサ21で検出された周囲温度Tに基づいて、以下のように動作する。
即ち、電源電圧Vが増大して、第一の基準電圧V1より大きくなったとき(V>V1)、駆動制御回路20は、供給電流Iを前もって設定された第一の割合R1(例えば○○%)で減少させる。即ち、供給電流Iを、I=I0×R1とする。

0039

また、電源電圧Vが第一の基準電圧V1より大きく(V>V1)、且つ周囲温度Tが前もって設定した第一の基準温度Tbを越えた(T>Tb)とき、駆動制御回路20は、供給電流Iを前もって設定された第二の割合R2(第二の割合R2は第一の割合より小さく、例えば75%)で減少させる。即ち、供給電流Iを、I=I0×R2とする。

0040

さらに、電源電圧Vが増大して、第一の基準電圧V1より高い第二の基準電圧V2(例えば公称電圧の+14%)より大きくなったとき(V>V2)、駆動制御回路20は、供給電流を遮断して(I=0)、LED照明ユニット11の駆動を停止させる。

0041

また、電源電圧Vにかかわらず、周囲温度Tが第一の基準温度Tbより高い第二の基準温度Tcを越えた(T>Tc)とき、駆動制御回路20は、供給電流Iを前もって設定された第三の割合R3(第三の割合R3は第二の割合R2より小さく、例えば50%)で減少させる。

0042

このような構成のLED照明装置30によれば、電源オン時には、図1に示したLED照明装置10と同様に、段階的に徐々に供給電流Iが増大して、最終段階で駆動電流I0となると共に、さらにLED照明ユニット11が安定して駆動される状態において、図9のフローチャートを参照して、以下のように動作する。
即ち、図9のフローチャートにおいて、まずステップST1にて、周囲温度Tが第二の基準温度Tcを越えている場合には、ステップST2にて、駆動制御回路20は、供給電流Iを第三の割合R3で減少させて、I=I0×R3として、LED照明ユニット11に供給する。これにより、LED照明ユニット11は、駆動電流I0×R3で、LEDチップ13を駆動し、発光させて、ステップST1に戻る。

0043

これに対して、ステップST1で、周囲温度Tが第二の基準温度Tc以下である場合には、ステップST3にて、駆動制御回路20は、電源電圧Vを第一の基準電圧V1と比較する。
ここで、電源電圧Vが第一の基準電圧V1以下である場合には、ステップST4にて、駆動制御回路20は、供給電流IをI0として、LED照明ユニット11に供給する。これにより、LED照明ユニット11は、駆動電流I0でLEDチップ13を駆動し、フル発光させて、ステップST1に戻る。

0044

また、ステップST3にて、電源電圧Vが第一の基準電圧V1を越えている場合には、ステップST5にて、駆動制御回路20は、電源電圧Vを第二の基準電圧V2と比較する。
ここで、電源電圧Vが第二の基準電圧V2を越えている場合には、ステップST6にて、駆動制御回路20は、供給電流Iを遮断して(I=0)、LED照明ユニット11の駆動を停止させて、ステップST1に戻る。

0045

これに対して、ステップST5にて、電源電圧Vが第二の基準電圧V2以下である場合には、ステップST7にて、駆動制御回路20は、周囲温度Tと第一の基準温度Tbを比較する。
ここで、周囲温度Tが第二の基準温度Tb以下である場合には、ステップST8にて、駆動制御回路20は、供給電流Iを前もって設定された第一の割合R1(例えば○○%)で減少させる。即ち、供給電流Iを、I=I0×R1とする。これにより、LED照明ユニット11は、駆動電流I0×R1でLEDチップ13を駆動し、発光させて、ステップST1に戻る。

0046

また、ステップST7にて、周囲温度Tが第二の基準温度Tbを越えている場合には、ステップST9にて、駆動制御回路20は、供給電流Iを前もって設定された第二の割合R2で減少させる。即ち、供給電流Iを、I=I0×R2とする。これにより、LED照明ユニット11は、駆動電流I0×R2でLEDチップ13を駆動し、発光させて、ステップST1に戻る。
このようにして、電源電圧Vが増大したときには、電圧センサ31からの検出信号に基づいて、駆動制御回路20は、適宜に供給電流Iを減少させて、LED照明ユニット11に対して不用意に多大な電力が供給され、損傷することを効果的に抑止することができる。

0047

本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。
例えば、上述した実施形態においては、電源オン時に、駆動制御回路20は、四階調で段階的に徐々に供給電流を増大させ、あるいは低温時には七階調で段階的に徐々に供給電流を増大させるように構成されているが、これに限らず、使用形態によって、駆動制御回路20は、二階調,三階調または五階調以上の多階調で段階的に供給電流を増大させるようにしてもよいことは明かである。
その際、各階調の持続時間は、均一であっても、また供給電流Iが増大するにつれて長くなるように、または短くなるように設定することも可能である。

0048

上述した実施形態においては、外部電源22として、交流電源が採用されているが、これに限らず、直流電源が採用されてもよいことは明かである。

0049

10LED照明装置
11LED照明ユニット
12基板
13LED
13bLEDパッケージ
13cチップ
14熱伝導シート
15放熱部材
20駆動制御回路
21温度センサ
V電源電圧
V1 第一の基準電圧
V2 第二の基準電圧
T 周囲の温度
Ta所定温度
Tb 第一の基準温度
Tc 第二の基準温度
R1 第一の割合
R2 第二の割合
R3 第三の割合

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