JP2010114060A - Led lighting fixture - Google Patents
Led lighting fixture Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010114060A JP2010114060A JP2009065839A JP2009065839A JP2010114060A JP 2010114060 A JP2010114060 A JP 2010114060A JP 2009065839 A JP2009065839 A JP 2009065839A JP 2009065839 A JP2009065839 A JP 2009065839A JP 2010114060 A JP2010114060 A JP 2010114060A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- led
- led lighting
- heat radiating
- lighting apparatus
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
Abstract
【課題】本願発明の主な課題は、ハイパワーLEDのラジエターの欠陥を克服して、LED照明器具についてより効率的な放熱構造を備え、外形的にも美しく、実用的な価値が高いLED照明器具を提供することである。
【解決手段】 ラジエター14は、放熱中空円柱体15と、放熱中空円柱体15の表面の複数の放熱鰭2を備えている。図3のように放熱中空円柱体15に接続しているすべての鰭2の底4に、隣り合った鰭2を2枚連結し、すべての放熱鰭2は所定の角度Rで、同じ方向に傾いており、放熱鰭2毎に前後表面は、でこぼこな起伏の水の紋様の波浪(波浪表面)3に形成されている。
【選択図】図3The main object of the present invention is to overcome the defects of a radiator of a high-power LED, to provide a more efficient heat dissipation structure for the LED lighting apparatus, to be beautiful in appearance, and to have high practical value. Is to provide an instrument.
A radiator (14) includes a heat radiating hollow cylindrical body (15) and a plurality of heat radiating rods (2) on the surface of the heat radiating hollow cylindrical body (15). As shown in FIG. 3, two adjacent rods 2 are connected to the bottoms 4 of all the rods 2 connected to the heat radiating hollow cylindrical body 15, and all the heat radiating rods 2 are at a predetermined angle R in the same direction. It is inclined, and the front and rear surfaces of each heat sink 2 are formed into wave-like waves (wave surface) 3 with bumpy undulating water.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、発光ダイオードを光源とするLED照明器具に関するものである。 The present invention relates to an LED lighting apparatus using a light emitting diode as a light source.
石油等の世界的なエネルギーの不足、環境保護の要求の高まりにつれて、伝統的な白熱灯は徐々に淘汰されている。
一方で、蛍光灯、省エネランプ等が普及されているが、それらは生産過程中に、水銀等の有害物質を使わなければならないため、省エネには合致するものの、環境保護の要求を満たすことができない。
このように状況で、発光半導体技術の継続的な研究の発展につれて、ハイパワーLEDチップが研究製作に成功している。
ハイパワーLEDチップは、光度が強く、色性の現れがよく、発光効率が高く、駆動電圧が低く、使用寿命が長く、紫外線がなく、有害な金属がなく、インストール(設置)が便利等のメリットを備えているため、21世紀には伝統的な照明器具の光源に取って代わることが可能で、照明市場において、主導的な役割が期待されている。
Traditional incandescent lamps are gradually being despised with the shortage of global energy such as oil and the growing demand for environmental protection.
On the other hand, fluorescent lamps, energy-saving lamps, etc. are popular, but they must use harmful substances such as mercury during the production process, so they meet energy-saving requirements but meet environmental protection requirements. Can not.
In this situation, high power LED chips have been successfully researched and manufactured with the continuous research and development of light emitting semiconductor technology.
High power LED chip has high brightness, good color appearance, high luminous efficiency, low driving voltage, long service life, no UV, no harmful metals, convenient installation, etc. Because of its advantages, in the 21st century it can replace the light sources of traditional lighting fixtures and is expected to play a leading role in the lighting market.
しかし、ハイパワーLEDチップは、シングルLEDが一定の直並列に接続されて集積されているため、駆動電流が大きく、現在のハイパワーLEDチップは、その通電中で大量の熱量を発生している。
日常的に使用されるLED照明器具の定電流駆動電源は、そのランプカップの中に内蔵されているため、動作環境が悪く、LEDチップの通電中に発生した熱量がランプカップの中に導入されることになる。また、LEDチップの急激な温度の上昇は、発光の急激な減衰を招き、LEDチップが破壊される恐れがある。
However, since the high power LED chip is integrated by connecting a single LED in a certain series and parallel, the drive current is large, and the current high power LED chip generates a large amount of heat while being energized. .
The constant current drive power supply for LED lighting fixtures used on a daily basis is built in the lamp cup, so the operating environment is bad, and the amount of heat generated during energization of the LED chip is introduced into the lamp cup. Will be. Further, the rapid rise in temperature of the LED chip causes a rapid decay of light emission, which may destroy the LED chip.
大量のデータの測定によれば、ランプカップの中の環境温度と、LEDチップ底部の温度が基本的に同一の範囲内にあることが判明している。
これらの問題を解決するための一つの技術的手段は、ラジエター(ラジエーター)に関するもので、例えば特許文献1には、放熱翼を多段に設けた筐体を備えたマルチチップLED照明用ランプが開示されているが、ハイパワーLEDのラジエターの放熱技術を解決すれば、最大限度でLEDの光衰を遅らせて、LED照明器具の使用寿命を増加させることができる。よって、ハイパワーLEDのラジエターの設計研究は、当該業界において早急に解決されるべき問題である。
Measurement of a large amount of data reveals that the ambient temperature in the lamp cup and the temperature at the bottom of the LED chip are basically in the same range.
One technical means for solving these problems is related to a radiator (radiator). For example, Patent Document 1 discloses a multi-chip LED illumination lamp including a casing provided with multistage radiating blades. However, if the heat dissipation technology of the radiator of the high power LED is solved, the light decay of the LED can be delayed to the maximum and the service life of the LED lighting apparatus can be increased. Therefore, high power LED radiator design research is a problem to be solved quickly in the industry.
一方、ランプカップの中の環境温度が、LED照明器具の外部環境の使用温度を上回るときに、その高温は、LEDチップの光を加速的に衰えさせ、その寿命に対して大きな影響を与える。
この問題を解決するための技術的手段として、例えば特許文献2には、環境温度を検出する温度センサー9や冷却用ファン20等が開示されている。
On the other hand, when the environmental temperature in the lamp cup exceeds the operating temperature of the external environment of the LED lighting apparatus, the high temperature causes the LED chip light to decay at an accelerated rate, greatly affecting its lifetime.
As technical means for solving this problem, for example, Patent Document 2 discloses a temperature sensor 9 for detecting an environmental temperature, a cooling fan 20 and the like.
本願発明が解決しようとする課題は、第1に、ハイパワーLEDのラジエターの欠陥を克服して、再び研究と設計を行い、LED照明器具についてより効率的な放熱構造を備え、外形的にも美しく、実用的な価値が高いLED照明器具を提供することである。
第2に、LED照明器具を構成するLEDチップを熱ストレス等から保護することである。具体的には、LEDチップの温度を検査、測定し、相応の保護措置をとって、極限の温度値に達成する前に、その動作を停止させる構成を提供することであり、第3に、夏季に多い雷電に対し、どの様にしてLEDチップを保護する構成を提供することができるかである。
The problem to be solved by the present invention is, firstly, overcoming the defects of the radiator of the high power LED, researching and designing again, providing a more efficient heat dissipation structure for the LED lighting fixture, It is to provide a beautiful and practical LED lighting fixture.
Secondly, the LED chip constituting the LED lighting apparatus is protected from thermal stress or the like. Specifically, the temperature of the LED chip is inspected and measured, and corresponding protection measures are taken to provide a configuration to stop the operation before reaching the extreme temperature value. Third, It is how to provide a configuration for protecting the LED chip against lightning in summer.
上記第1の課題を解決するため、本願発明は、一種の新型構造のラジエターを提供するもので、LEDラジエターの放熱構造を5つの部分に細分化する。
即ち、1. LEDチップ、2. 導熱部(LEDとの直接接触部分)、3. 転熱壁(転熱塊表面と接触部分)、4. 熱容部(転熱壁とラジエター放熱外表面間の金属部分)、5. 放熱部(ラジエター外部表面)に分ける。
このような細分の中から、最も理想的なラジエターの構造は、LEDチップの仕事中に発生する熱量=導熱部の導き出す熱量=転熱壁の導き出す熱量=熱容部にメモリー(蓄積される)される熱量=発熱部(LEDチップ)の毎秒の発熱熱量となることであり、ラジエターの解決すべき問題が上記等式を満たすことである。
即ち、最も重要な問題は、(ラジエターの)放熱鰭の数量を増加させること、放熱鰭の表面面積とLEDチップを組み込んだ塊(導熱部に相当)とラジエター中空壁(熱容部)とをしっかりと結びつけ、LEDチップの仕事中に生成される熱を効率的にラジエター外部表面を介して外部に発散させることで達成される。
In order to solve the first problem, the present invention provides a kind of new structure radiator, and subdivides the heat dissipation structure of the LED radiator into five parts.
That is: LED chip, 2. 2. Heat conducting part (direct contact part with LED); 3. Heat-transfer wall (the surface of the heat-transfer block and the contact portion); 4. Heating part (metal part between the heat transfer wall and the radiator radiating outer surface) Divide into heat dissipation part (radiator external surface).
Among these subdivisions, the most ideal radiator structure is the amount of heat generated during the work of the LED chip = the amount of heat derived from the heat conducting portion = the amount of heat derived from the heat transfer wall = memory (stored) in the heat capacity portion. The amount of heat generated is the amount of heat generated per second of the heat generating part (LED chip), and the problem to be solved by the radiator is to satisfy the above equation.
That is, the most important problems are to increase the number of heat sinks (of the radiator), the surface area of the heat sink and the mass incorporating the LED chip (corresponding to the heat conducting part) and the radiator hollow wall (heat capacity part). This is achieved by tying together and efficiently dissipating the heat generated during the work of the LED chip to the outside through the radiator outer surface.
当発明は、一種のLEDチップの定電流駆動回路に関連していて、特に過熱保護と落雷を防ぐ機能を持つ定電流駆動回路で、上記第2及び第3の課題を解決するため、発光ダイオードを光源とするLED照明器具において、該LED照明器具は、本体と、この本体に収容されているLED定電流駆動回路と、このLED定電流駆動回路に電力を供給する商用電源接続部を備えると共に、前記LED定電流駆動回路は、過熱保護回路、落雷を防ぐ過電圧保護回路、整流回路、パワーマネジメントチップ、フォトカプラフィードバック回路とを備え、前記パワーマネジメントチップは、フォトカプラフィードバック回路のフィードバック信号を受け入れ、この信号に基づき、前記LED定電流駆動回路の動作をコントロールして、LED定電流駆動回路の広い電圧の入力機能を実現すると共に、PWMのコントロール機能を備えていることを特徴とするLED照明器具とした。
当発明は、一種の隔離式LED定電流駆動回路を提供しており、この電気回路の特徴は、隔離式LED定電流駆動回路の信頼度が高く、しかも過熱保護機能と落雷防止機能を備え、同時にまたソフトスタート機能を備えている。
The present invention relates to a constant current drive circuit of a kind of LED chip, and is a constant current drive circuit having a function to prevent overheating and lightning, and in particular, to solve the second and third problems, a light emitting diode. The LED lighting apparatus includes a main body, an LED constant current driving circuit accommodated in the main body, and a commercial power supply connection unit that supplies power to the LED constant current driving circuit. The LED constant current driving circuit includes an overheat protection circuit, an overvoltage protection circuit for preventing lightning, a rectifier circuit, a power management chip, and a photocoupler feedback circuit, and the power management chip receives a feedback signal of the photocoupler feedback circuit. Based on this signal, the operation of the LED constant current drive circuit is controlled, and the LED constant current drive is controlled. It is possible to realize the input function of the wide voltage of the circuit, and the LED lighting apparatus characterized in that it comprises a PWM control function.
The present invention provides a kind of isolated LED constant current driving circuit, and the feature of this electric circuit is that the reliability of the isolated LED constant current driving circuit is high, and it has an overheat protection function and a lightning strike prevention function, At the same time, it also has a soft start function.
本発明によれば、ラジエターの放熱鰭の数量を増加させることができ、放熱鰭の表面面積とLEDチップを組み込んだ塊(導熱部に相当)とラジエター中空壁(熱容部)とをしっかりと結びつけることができ、LEDチップの仕事中に生成される熱を効率的にラジエター外部表面を介して外部に発散させることできるLED照明装置を提供することができる。
また、本発明によれば、隔離式LED定電流駆動回路の信頼度が高く、しかも過熱保護機能と落雷防止機能を発揮するLED定電流駆動回路を備えたLED照明装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to increase the number of radiator radiating rods, and firmly connect the surface area of the radiating rod and the mass incorporating the LED chip (corresponding to the heat conducting portion) and the radiator hollow wall (heat capacity portion). It is possible to provide an LED lighting device that can be combined and efficiently dissipate heat generated during the work of the LED chip to the outside through the radiator outer surface.
In addition, according to the present invention, it is possible to provide an LED lighting device including an LED constant current drive circuit that has a high reliability of the isolated LED constant current drive circuit and that exhibits an overheat protection function and a lightning strike prevention function.
本願発明のLED照明器具10は、本体11と、この本体11に収容されているLED定電流駆動回路12と、このLED定電流駆動回路12に電力を供給する商用電源接続部13を備えるものである。実施例1は、図1に示したように電球型LEDランプであって、本体11にラジエター14を設けている。 The LED lighting apparatus 10 of the present invention includes a main body 11, an LED constant current drive circuit 12 accommodated in the main body 11, and a commercial power supply connection portion 13 that supplies electric power to the LED constant current drive circuit 12. is there. The first embodiment is a light bulb type LED lamp as shown in FIG. 1, and a radiator 14 is provided in the main body 11.
前記ラジエター14は、図2〜図5のように、放熱中空円柱体15と、放熱中空円柱体15の表面の複数の放熱鰭2を備えている。図3のように放熱中空円柱体15に接続しているすべての鰭2の底4に、隣り合った鰭2を2枚連結し、すべての放熱鰭2は所定の角度Rで、同じ方向に傾いており、放熱鰭2毎に前後表面は、でこぼこな起伏の水の紋様の波浪(波浪表面)3に形成されている。
前記放熱中空円柱体15の上部には、図2のようにLEDチップを載せるチップ載置部(導熱部に相当)1を備えた円形押さえ塊(転熱塊に相当)7が嵌め込まれている。
図3〜図5のように、前記放熱中空円柱体15に嵌め込まれる円形押さえ塊7の下の中空内壁の表面(放熱中空壁表面)5は、多数の半円形にへこむ溝50が壁に環となって相連なっている。
2 to 5, the radiator 14 includes a heat radiating hollow cylindrical body 15 and a plurality of heat radiating rods 2 on the surface of the heat radiating hollow cylindrical body 15. As shown in FIG. 3, two adjacent rods 2 are connected to the bottoms 4 of all the rods 2 connected to the heat radiating hollow cylindrical body 15, and all the heat radiating rods 2 are at a predetermined angle R in the same direction. It is inclined, and the front and rear surfaces of each heat sink 2 are formed into wave-like waves (wave surface) 3 with bumpy undulating water.
A circular pressing mass (corresponding to a heat transfer mass) 7 having a chip mounting portion (corresponding to a heat conducting portion) 1 on which an LED chip is placed as shown in FIG. .
As shown in FIGS. 3 to 5, the surface of the hollow inner wall (surface of the heat radiating hollow wall) 5 under the circular pressing mass 7 fitted in the heat radiating hollow cylindrical body 15 has a large number of semi-circular grooves 50 ringed around the wall. And are connected.
前記ラジエター(以下、放熱部とも称する)14の全体的な形状は、図1のように、商用電源接続部13の口金に向かうに従い、その径が小さくなるテーパ面17を備えるようにしてもよいし、図7のように、発光窓18に向かうテーパ面17を備えるようにしてもよい As shown in FIG. 1, the overall shape of the radiator (hereinafter, also referred to as a heat radiating portion) 14 may include a tapered surface 17 whose diameter decreases toward the base of the commercial power supply connection portion 13. However, as shown in FIG. 7, a tapered surface 17 toward the light emitting window 18 may be provided.
詳細な前記放熱鰭2は、図3のように、放熱中空円柱体15の中心軸Oから360度の方向に、熱容部8の表面より突出する第1の枝部20、20・・・と、この第1の枝部20、20・・・の各底4から二股に枝分かれする第2の枝部21、21・・・を備えて構成されている。
第1の枝部20及び第2の枝部21は、その第2の枝部21の自由端(端部)が円柱の母線を形成するように、それぞれ薄板状に、前記中心軸Oに沿うように形成されている。
前記放熱鰭2の第2の枝部21は、鰭2の底4から所定の角度Rで傾斜しているが、第1の枝部20も所定の角度Rよりも小さく鋭角状に傾斜させてもよい。
また、前記放熱中空円柱体15の中心Oを通る円弧rに沿うように所定の曲率で形成されているが、前記所定の角度Rで直線状に形成させてもよい。
As shown in FIG. 3, the detailed heat dissipating rod 2 includes first branch portions 20, 20 that protrude from the surface of the heat capacity portion 8 in a direction of 360 degrees from the central axis O of the heat radiating hollow cylindrical body 15. And second branches 21, 21... Branching from the bottoms 4 of the first branches 20, 20,.
The first branch portion 20 and the second branch portion 21 are formed in a thin plate shape along the central axis O so that the free end (end portion) of the second branch portion 21 forms a cylindrical generatrix. It is formed as follows.
The second branch portion 21 of the heat dissipation rod 2 is inclined at a predetermined angle R from the bottom 4 of the flange 2, but the first branch portion 20 is also inclined at an acute angle smaller than the predetermined angle R. Also good.
Further, although it is formed with a predetermined curvature along the arc r passing through the center O of the heat radiating hollow cylindrical body 15, it may be formed linearly with the predetermined angle R.
以上のように、第1の枝部20の底4から二股に枝分かれする第2の枝部21を備えていることで、放熱鰭2の数量を増加させ、且つ、それらの放熱鰭2毎に同一の方向に向かって傾斜させて、放熱鰭2の長さを増加させている。
また、全ての放熱鰭2の表面を水の紋様の波浪3の形に形成して、放熱鰭の放熱表面積を増加させている。
よって、このような構成により、放熱面積の不足の問題を解決している。
As described above, by providing the second branch portion 21 that branches into the fork from the bottom 4 of the first branch portion 20, the number of the heat dissipation rods 2 is increased, and each of the heat dissipation rods 2 is increased. The length of the heat sink 2 is increased by inclining in the same direction.
Moreover, the surface of all the heat sinks 2 is formed in the shape of water-like waves 3 to increase the heat dissipation surface area of the heat sinks.
Therefore, such a configuration solves the problem of insufficient heat dissipation area.
前記放熱中空円柱体15の中空内壁には、図5のように円形押さえ塊7の嵌め込み部(段)6が形成されている。 The hollow inner wall of the heat radiating hollow cylindrical body 15 is formed with a fitting portion (step) 6 of the circular pressing mass 7 as shown in FIG.
以上のように構成された中空の円柱の放熱部14は、型から押し出し加工により一体に作成し、需要に応じた長さにより、段を切って、異なるパワーの大きさのLEDチップの放熱に用いる。 The hollow cylindrical heat dissipating part 14 configured as described above is integrally formed by extruding from a mold, and cuts the steps according to the length according to the demand to dissipate heat from LED chips of different power sizes. Use.
そして、中空の円柱の放熱部14にLEDチップを載せる円形押さえ塊7を取付けて、その円形押さえ塊7の直径と前記放熱中空円柱体15の直径(上部内壁の内径ID 図5参照)と同じに、或いは空の前記放熱中空円柱体15の直径よりも大きくして、2つの金属部品に更にしっかりと結び付けて温度の転送スピードを高める。 Then, the circular pressing mass 7 for mounting the LED chip is attached to the heat radiation part 14 of the hollow cylinder, and the diameter of the circular pressing mass 7 and the diameter of the heat radiation hollow cylindrical body 15 (the inner diameter ID of the upper inner wall ID refer to FIG. 5). Or larger than the diameter of the empty heat-dissipating hollow cylinder 15 to more firmly connect the two metal parts to increase the temperature transfer speed.
円形押さえ塊7の直径と前記放熱中空円柱体15の直径(内径)と同じに、或いは円形押さえ塊7の直径が前記放熱中空円柱体15の直径(内径)よりも大きい場合には、中空の円柱の放熱部14にLEDチップの円形押さえ塊7を取り付けることができない状況が発生する。この技術的な難題を解決するため、数回の試験を経て、金属の冷却による収縮と、熱膨張を研究した。
その結果、前記円形押さえ塊7の前記放熱中空円柱体15の上部内壁19に対する嵌め合わせは、前記放熱鰭2(放熱中空円柱体15)を160℃〜240℃のオーブンに入れて膨張させ、前記円形押さえ塊7は、−10℃〜−16℃の冷凍施設に入れて縮ませたのち、前記円形押さえ塊7の前記上部内壁19に対し嵌め合わせること、例えば押し抜く装置により冷却により収縮した円形押さえ塊7を熱膨張した中空の円柱の放熱部14の内壁19に入れる。
When the diameter of the circular pressing mass 7 is the same as the diameter (inner diameter) of the radiating hollow cylindrical body 15 or when the diameter of the circular pressing mass 7 is larger than the diameter (inner diameter) of the radiating hollow cylindrical body 15, A situation occurs in which the circular pressing mass 7 of the LED chip cannot be attached to the cylindrical heat radiation portion 14. In order to solve this technical challenge, after several tests, the shrinkage due to metal cooling and the thermal expansion were studied.
As a result, fitting of the circular pressing mass 7 to the upper inner wall 19 of the heat radiating hollow cylindrical body 15 is performed by expanding the heat radiating bowl 2 (heat radiating hollow cylindrical body 15) in an oven at 160 ° C. to 240 ° C., The circular pressing mass 7 is put into a freezing facility at −10 ° C. to −16 ° C. and then contracted, and then fitted into the upper inner wall 19 of the circular pressing mass 7. For example, the circular pressing mass 7 is contracted by cooling with a punching device. The presser mass 7 is put in the inner wall 19 of the heat-radiating portion 14 of a hollow cylinder that has been thermally expanded.
なお、図6のように、全体の照明器具の重量を減少させるため、内部電源(LED定電流駆動回路12等)の収容空間を増加させ、前記円形押さえ塊7の下部には、断面台形状の凹み等を設計し、円形押さえ塊7と中空の円柱の放熱部内壁19の熱転送に影響を与えることなく、効果的に円形押さえ塊の重量を減少させた。なお、凹みの形状は略円錐状のものでもよい(図9参照)。
その他、図8のように、発光窓18の外周をラジエター14の外径14aに略一致させる程度まで、発光窓18を拡大させると共に、ラジエター14の外周14bの寸法Mに対し、約半分の領域にテーパ面17を施してもよい。
かかる構成により、全体の照明範囲を拡大させ、且つ、器具の重量を減少させることができる。
In addition, as shown in FIG. 6, in order to reduce the weight of the whole lighting fixture, the accommodation space of internal power supplies (LED constant current drive circuit 12 grade | etc.,) Is increased, and the cross-sectional trapezoid shape is formed in the lower part of the said circular pressing lump 7. The weight of the circular pressing mass was effectively reduced without affecting the heat transfer between the circular pressing mass 7 and the hollow cylindrical heat radiation portion inner wall 19. The shape of the recess may be substantially conical (see FIG. 9).
In addition, as shown in FIG. 8, the light emission window 18 is enlarged to such an extent that the outer periphery of the light emission window 18 is substantially coincident with the outer diameter 14 a of the radiator 14, and the region is about half of the dimension M of the outer periphery 14 b of the radiator 14. A taper surface 17 may be provided.
With this configuration, the entire illumination range can be expanded and the weight of the instrument can be reduced.
前記LED定電流駆動回路12は、図10のように、商用交流電源を整流する整流し平滑化する整流回路30と、整流回路30からの出力を変圧(降圧)させるトランスT1と、トランスT1からの出力を電源として発光ダイオードを点灯させるLED点灯回路31と、トランスT1の一次側と二次側とを電気的に隔離可能にして、出力電圧を制御するためのフォトカプラフィードバック回路32を備えている。 As shown in FIG. 10, the LED constant current drive circuit 12 includes a rectifier 30 that rectifies and smoothes commercial AC power, a transformer T1 that transforms (steps down) the output from the rectifier circuit 30, and a transformer T1. An LED lighting circuit 31 for lighting a light emitting diode with the output of the power supply as a power source, and a photocoupler feedback circuit 32 for making the primary side and the secondary side of the transformer T1 electrically separable and controlling the output voltage. Yes.
前記整流回路30の前段であって、その入力端側には過熱保護回路を構成する自己回復性温度ヒューズF1が、直列に接続されている。
この自己回復性温度ヒューズF1は、異なる動作場所によってその動作のパラメーターに対して選択を行うことができるもので、定電流駆動の周囲の環境が自己回復性温度ヒューズF1の動作値を上回るとき、その自己回復性温度ヒューズF1が動作を開始し、全駆動回路が遮断保護状態になる。
そして、LEDチップがその動作を停止し、前記本体11のランプカップの温度が自己回復性温度ヒューズF1の初期動作値以下まで下がることを待って、駆動が回復されて、LEDチップが再び作業を始める。
A self-recovering temperature fuse F1 that constitutes an overheat protection circuit is connected in series at the input end side of the rectifier circuit 30 in front of it.
This self-healing thermal fuse F1 can be selected for its operating parameters according to different operating locations, and when the environment around the constant current drive exceeds the operating value of the self-healing thermal fuse F1. The self-recovering temperature fuse F1 starts to operate, and all the drive circuits are in a cut-off protection state.
Then, the LED chip stops its operation, waits for the temperature of the lamp cup of the main body 11 to fall below the initial operating value of the self-recovering temperature fuse F1, the drive is recovered, and the LED chip starts working again. start.
また、前記入力端側には過電圧保護回路を構成するバリスタRVが並列に接続されている。
このバリスタRVの主要な作用は、瞬間的な過電圧から回路を保護するもので、落雷から回路を保護することができる。
A varistor RV constituting an overvoltage protection circuit is connected in parallel to the input end side.
The main function of the varistor RV is to protect the circuit from a momentary overvoltage and to protect the circuit from lightning strikes.
前記整流回路30においては、商用交流電流が整流ブリッジ回路D1を介して整流されたのち、C1、C2を通って、二重にフィルタリングされる。 In the rectifier circuit 30, the commercial alternating current is rectified through the rectifier bridge circuit D1, and then filtered twice through C1 and C2.
前記整流回路30の出力端には、パワーマネジメントチップU1が接続されている。
このパワーマネジメントチップU1は、VIPER12Aであって、広い範囲の入力の電圧範囲(85〜265VAC)で働くことができる。
パワーマネジメントチップU1のピン1と2は、一方、整流回路30の出力端子Bに接続され、もう一方はトランスT1のフィードバックコイルのポート4に接続される。
パワーマネジメントチップU1のリード3(フィードバック入力端子)は、一方フォトカプラーU2(回路32)からのフィードバック信号を受け入れ、もう一方はコンデンサC4を通じてトランスT1のフィードバックポート4に接続される。
パワーマネジメントチップU1のリード4は、一方フォトカプラーU2(回路32)に接続され、もう一方はコンデンサC5を通じてトランスT1のフィードバックポート4に接続される。
パワーマネジメントチップU1のリード5,6,7,8は、ダイオードD2、R1、C3に接続されることによって、トランスT1の初級コイルポート1と2につながれている。
A power management chip U <b> 1 is connected to the output terminal of the rectifier circuit 30.
The power management chip U1 is a VIPER 12A and can work in a wide input voltage range (85 to 265 VAC).
One of the pins 1 and 2 of the power management chip U1 is connected to the output terminal B of the rectifier circuit 30, and the other is connected to the port 4 of the feedback coil of the transformer T1.
The lead 3 (feedback input terminal) of the power management chip U1 receives one feedback signal from the photocoupler U2 (circuit 32), and the other is connected to the feedback port 4 of the transformer T1 through the capacitor C4.
The lead 4 of the power management chip U1 is connected to one photocoupler U2 (circuit 32), and the other is connected to the feedback port 4 of the transformer T1 through the capacitor C5.
The leads 5, 6, 7, and 8 of the power management chip U1 are connected to the elementary coil ports 1 and 2 of the transformer T1 by being connected to the diodes D2, R1, and C3.
トランスT1のフィードバックコイルポート3は、R2とダイオードD3を介してパワーマネジメントチップU1のリード4に接続される。
トランスT1の二次側コイル8は、ダイオードD4に接続されることよって、出力端子の+極に繋がれる。
The feedback coil port 3 of the transformer T1 is connected to the lead 4 of the power management chip U1 via R2 and the diode D3.
The secondary coil 8 of the transformer T1 is connected to the positive pole of the output terminal by being connected to the diode D4.
コンデンサC6とC7の共通作用は、出力リップルとノイズ値を大幅に取り除くことで、LEDチップの長時間の運行を保障する。
定電流駆動の出力電流は、演算増幅器U3と限流抵抗R8とR9によって共にコントロールされる。
The common action of the capacitors C6 and C7 ensures long-time operation of the LED chip by greatly removing output ripple and noise values.
The constant current drive output current is controlled by the operational amplifier U3 and the current limiting resistors R8 and R9.
全定流駆動回路が作動するとき、負荷としての照明用発光ダイオードチップLEDの正端子はダイオードD4、D5、コンデンサーC6、C7、抵抗R4の接続点に接続され、その負端子は抵抗R8と抵抗R9の接続点に接続される。 When the all constant current driving circuit is operated, the positive terminal of the light emitting diode chip LED for illumination as a load is connected to the connection point of the diodes D4 and D5, the capacitors C6 and C7, and the resistor R4, and the negative terminal thereof is the resistor R8 and the resistor. Connected to the connection point of R9.
なお、前記フォトカプラフィードバック回路32のフォトカプラU2の発光素子は、前記LED点灯回路31に並列接続され、その発光光量が上述のようにフィードバックされる。 The light emitting element of the photocoupler U2 of the photocoupler feedback circuit 32 is connected in parallel to the LED lighting circuit 31, and the amount of emitted light is fed back as described above.
上記考案を実現する具体的なルートは次の通りである。
広い範囲の交流(100〜240V)を入力し、整流ブリッジ回路D1の整流を通じて、直流電流に変わり、C1、L1、C2の二重フィルタリングを通って、陰極はパワーマネジメントチップVIPER12Aのピン1と2へ接続され、陽極はトランスT1のポート1に接続される。パワーマネジメントチップVIPER12Aは広い電圧の入力を受け入れることができる。
パワーマネジメントチップVIPER12Aのピンと1と2は、一方、整流回路の出力端子Bに接続され、もう一方はトランスT1のフィードバックコイルポート4に接続される、リード3(フィードバック入力端子)は、一方フォトカプラーU2からのフィードバック信号を受け入れ、もう一方はコンデンサC4を通じてトランスT1のフィードバックポート4に接続される、リード4は、一方フォトカプラーU2に接続され、もう一方はコンデンサC5を通じてトランスT1のフィードバックポート4に接続される。
パワーマネジメントチップのリード5,6,7,8は、ダイオードD2、R1、C3に接続されることによって、トランスT1の初級コイルポート1と2に繋がれる。
The specific route for realizing the above idea is as follows.
A wide range of alternating current (100-240V) is input, through the rectification of the rectification bridge circuit D1, is converted into a direct current, through the double filtering of C1, L1, C2, the cathode is the pins 1 and 2 of the power management chip VIPER 12A And the anode is connected to port 1 of the transformer T1. The power management chip VIPER 12A can accept a wide voltage input.
One of the pins 1 and 2 of the power management chip VIPER 12A is connected to the output terminal B of the rectifier circuit, the other is connected to the feedback coil port 4 of the transformer T1, and the lead 3 (feedback input terminal) is one photocoupler. The feedback signal from U2 is received, the other is connected to the feedback port 4 of the transformer T1 through the capacitor C4, the lead 4 is connected to one photocoupler U2, and the other is connected to the feedback port 4 of the transformer T1 through the capacitor C5. Connected.
The leads 5, 6, 7, and 8 of the power management chip are connected to the elementary coil ports 1 and 2 of the transformer T1 by being connected to the diodes D2, R1, and C3.
トランスT1のフィードバックコイルポート3は、R2とダイオードD3を通ってパワーマネジメントチップのリード4に接続される。
トランスT1の二次側コイル8は、ダイオードD4に接続されることよって、出力端子の“+”極に繋がれる。
コンデンサC6とC7の共通作用は、出力リップルとノイズ値を大幅に取り除くことで、LEDチップの長時間の運行を保障する。
演算増幅器U3と限流抵抗R8とR9は、共通に電気回路の定電流出力をコントロールする。
The feedback coil port 3 of the transformer T1 is connected to the lead 4 of the power management chip through R2 and the diode D3.
The secondary coil 8 of the transformer T1 is connected to the “+” pole of the output terminal by being connected to the diode D4.
The common action of the capacitors C6 and C7 ensures long-time operation of the LED chip by greatly removing output ripple and noise values.
The operational amplifier U3 and the current limiting resistors R8 and R9 commonly control the constant current output of the electric circuit.
バリスタRVは過電圧の保護作用を果たすことができて、有効に落雷を防ぐことができる。
自己回復性温度ヒューズF1は過熱保護作用を果たすことができる。
全定流駆動回路が作動するとき、負荷としての照明用発光ダイオードチップLEDの正端子はダイオードD4、D5、コンデンサーC6、C7と抵抗R4の接続点に接続され、負端子は抵抗R8と抵抗R9の接続点に接続される。
The varistor RV can protect against overvoltage and can effectively prevent lightning.
The self-recovering temperature fuse F1 can provide an overheat protection function.
When the full constant current driving circuit is activated, the positive terminal of the light emitting diode chip LED for illumination as a load is connected to the connection point of the diodes D4 and D5, the capacitors C6 and C7 and the resistor R4, and the negative terminal is the resistor R8 and the resistor R9. Connected to the connection point.
本願発明のLED定電流駆動回路は、以下の特徴がある。
1. 駆動回路の中に自己回復性温度ヒューズを加えて、全体のLEDランプ(電源駆動とLEDチップを含む)に対して、良好な過熱保護作用を果たしている。
2. 駆動回路の出力端子のバリスタRVが落雷を防ぐ機能を有効に果たしている。
3. 全駆動回路は、STマイクロエレクトロニクス株式会社のチップVIPER12Aをコントロールの核心にして、PWMコントロール機能、過熱保護機能、過電圧保護と過電流保護機能を持っている。また、同時に世界範囲内の広い電圧出力要求(85〜265VAC)を満たすことができる。
4. 電気回路はフォトカプラーU2を採用して高低圧の隔離を行う。全駆動回路のトポロジーである。
5. 抵抗R4、R6、R7、R8、R9、コンデンサC6、C7、ダイオードD5、フォトカプラーU2と2路線通用の演算増幅器U3が共に隔離フィードバック回路とフィルタリング回路を構成して、定電流の電圧安定出力を保証し、リップルとノイズを下げて、過電流と開路の保護を実現する。
6. 100V〜240VACの広い範囲の電圧の入力を受け入れることができる。
The LED constant current drive circuit of the present invention has the following characteristics.
1. A self-recovering temperature fuse is added in the drive circuit to provide a good overheat protection function for the entire LED lamp (including the power supply drive and the LED chip).
2. The varistor RV at the output terminal of the drive circuit effectively functions to prevent lightning strikes.
3. The entire drive circuit has a PWM control function, an overheat protection function, an overvoltage protection function and an overcurrent protection function with the chip VIPER12A of ST Microelectronics Co., Ltd. as the core of control. At the same time, a wide voltage output requirement (85 to 265 VAC) within the world range can be satisfied.
4. The electric circuit adopts photocoupler U2 to isolate high and low pressure. This is the topology of the entire drive circuit.
5. Resistors R4, R6, R7, R8, R9, capacitors C6, C7, diode D5, photocoupler U2 and 2-line operational amplifier U3 together form an isolation feedback circuit and a filtering circuit to stabilize the voltage of the constant current. Ensures output, lowers ripple and noise, and provides overcurrent and open circuit protection.
6. A wide range of voltages from 100V to 240VAC can be accepted.
以上の実施例は、LED照明器具として電球形LEDランプであったが、蛍光灯形LEDランプ、スポットライト形LEDランプ、ダウンライト形LEDランプ、電気スタンド、シーリングライト、モールライトにおいても本願発明を利用することができる。 The above embodiment is a bulb-type LED lamp as an LED lighting apparatus, but the present invention is applied to a fluorescent-type LED lamp, a spotlight-type LED lamp, a downlight-type LED lamp, a desk lamp, a ceiling light, and a mall light. Can be used.
1 チップ載置部 2 放熱鰭
3 波浪(波浪表面) 4 鰭の底
5 中空内壁の表面(放熱中空壁表面)
6 円形押さえ塊の嵌め込み部(段)
7 円形押さえ塊
8 熱容部
10 LED照明器具 11 本体
12 LED定電流駆動回路 13 商用電源接続部
14 ラジエター 14a 外径
14b 外周
15 放熱中空円柱体
17 テーパ面
18 発光窓
19 上部内壁
20 第1の枝部 21 第2の枝部
30 整流回路 31 LED点灯回路
32 フォトカプラフィードバック回路
50 へこむ溝
R 所定の角度R
O 放熱中空円柱体の中心
r 円弧
T1 トランス
F1 自己回復性温度ヒューズ
RV バリスタ
D1 整流ブリッジ回路
U1 パワーマネジメントチップ
U2 フォトカプラ(フォトカプラー)
U3 演算増幅器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chip mounting part 2 Heat radiation pad 3 Wave (wave surface) 4 Bottom of coral 5 Surface of hollow inner wall (surface of heat radiation hollow wall)
6 Circular presser inset (step)
7 circular holding block 8 heat-contained part 10 LED lighting fixture 11 main body 12 LED constant current drive circuit 13 commercial power supply connection part 14 radiator 14a outer diameter 14b outer periphery 15 heat radiating hollow cylindrical body 17 taper surface 18 light emitting window 19 upper inner wall 20 first Branch portion 21 Second branch portion 30 Rectifier circuit 31 LED lighting circuit 32 Photocoupler feedback circuit 50 Recessed groove R Predetermined angle R
O Center of heat radiating hollow cylinder r Arc T1 Transformer F1 Self-healing temperature fuse RV Varistor D1 Rectifier bridge circuit U1 Power management chip U2 Photocoupler (photocoupler)
U3 operational amplifier
Claims (12)
該LED照明器具は、本体と、この本体に収容されているLED定電流駆動回路と、このLED定電流駆動回路に電力を供給する商用電源接続部を備えると共に、
前記本体にはラジエターが設けられており、
前記ラジエターは、放熱中空円柱体と、放熱中空円柱体の表面の複数の放熱鰭を備え、放熱中空円柱体に接続しているすべての鰭の底に、隣り合った鰭を2枚連結し、すべての放熱鰭は所定の角度Rで、同じ方向に傾いており、放熱鰭毎に前後表面はでこぼこな起伏の水の紋様の波浪に形成さていることを特徴とするLED照明器具。 In LED lighting fixtures using light emitting diodes as light sources,
The LED lighting apparatus includes a main body, an LED constant current drive circuit accommodated in the main body, and a commercial power supply connection unit that supplies power to the LED constant current drive circuit.
The main body is provided with a radiator,
The radiator includes a heat radiating hollow cylinder and a plurality of heat radiating ridges on the surface of the heat radiating hollow cylinder, and two adjacent ridges are connected to the bottoms of all the ridges connected to the heat radiating hollow cylinder, All the heat sinks are inclined in the same direction at a predetermined angle R, and the front and rear surfaces of each heat sink are formed in a wave pattern of uneven water.
前記パワーマネジメントチップは、フォトカプラフィードバック回路のフィードバック信号を受け入れ、この信号に基づき、前記LED定電流駆動回路の動作をコントロールして、LED定電流駆動回路の広い電圧の入力機能を実現すると共に、PWMのコントロール機能を備えていることを特徴とする請求項1に記載のLED照明器具。 The LED constant current drive circuit includes an overheat protection circuit, an overvoltage protection circuit that prevents lightning, a rectifier circuit, a power management chip, and a photocoupler feedback circuit.
The power management chip receives a feedback signal of a photocoupler feedback circuit, controls the operation of the LED constant current drive circuit based on this signal, and realizes a wide voltage input function of the LED constant current drive circuit, The LED lighting apparatus according to claim 1, further comprising a PWM control function.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200820209683 | 2008-11-06 | ||
| CN200830137491 | 2008-11-06 | ||
| CN200830137490 | 2008-11-06 | ||
| CN200820209682 | 2008-11-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010114060A true JP2010114060A (en) | 2010-05-20 |
Family
ID=42307858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009065839A Pending JP2010114060A (en) | 2008-11-06 | 2009-03-18 | Led lighting fixture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010114060A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012022892A (en) * | 2010-07-14 | 2012-02-02 | Panasonic Corp | Bulb type lamp |
| JP2012028110A (en) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Rohm Co Ltd | Led bulb and method of manufacturing the same |
| JP2012054094A (en) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Inex:Kk | Cooling device of led lighting system |
| JP2012169274A (en) * | 2011-02-11 | 2012-09-06 | Soraa Inc | Illumination source with reduced inner core size |
| JP2014516459A (en) * | 2011-04-11 | 2014-07-10 | モレックス インコーポレイテド | LED lamp |
| CN105698080A (en) * | 2015-12-30 | 2016-06-22 | 东莞勤上光电股份有限公司 | Suspension type ceiling lamp |
| KR102691368B1 (en) * | 2021-08-05 | 2024-08-05 | 농업회사법인 주식회사 로보팜 | Led lamp for smart farm |
-
2009
- 2009-03-18 JP JP2009065839A patent/JP2010114060A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012022892A (en) * | 2010-07-14 | 2012-02-02 | Panasonic Corp | Bulb type lamp |
| JP2012028110A (en) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Rohm Co Ltd | Led bulb and method of manufacturing the same |
| JP2012054094A (en) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Inex:Kk | Cooling device of led lighting system |
| JP2012169274A (en) * | 2011-02-11 | 2012-09-06 | Soraa Inc | Illumination source with reduced inner core size |
| DE102012002859B4 (en) * | 2011-02-11 | 2026-01-08 | Soraa, Inc. | Light source with reduced inner core size |
| JP2014516459A (en) * | 2011-04-11 | 2014-07-10 | モレックス インコーポレイテド | LED lamp |
| US9335101B2 (en) | 2011-04-11 | 2016-05-10 | Molex, Llc | LED lamp |
| CN105698080A (en) * | 2015-12-30 | 2016-06-22 | 东莞勤上光电股份有限公司 | Suspension type ceiling lamp |
| KR102691368B1 (en) * | 2021-08-05 | 2024-08-05 | 농업회사법인 주식회사 로보팜 | Led lamp for smart farm |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7922356B2 (en) | Illumination apparatus for conducting and dissipating heat from a light source | |
| US8035284B2 (en) | Distributed LED-based light source | |
| US20060050514A1 (en) | Led lamp | |
| JP4991696B2 (en) | High output and high efficiency package built-in diode lamp | |
| US8461752B2 (en) | White light lamp using semiconductor light emitter(s) and remotely deployed phosphor(s) | |
| JP2010114060A (en) | Led lighting fixture | |
| KR20100102643A (en) | Replacement of LED lamps in low-power incandescent bulbs | |
| CN102301181A (en) | LED light bulbs for space lighting | |
| CN101025256A (en) | Light-emitting diode module and its lamp | |
| CN102859256A (en) | LED lights | |
| WO2016029703A1 (en) | High-power retrofit led lamp with active and intelligent cooling system for replacement of metal halid lamp and high-pressure sodiam lamp | |
| WO2016090069A1 (en) | Led lamps for retrofit on high wattage metal halide ballasts | |
| CN206846353U (en) | A kind of radiator structure of LED light bar | |
| CN201412712Y (en) | Densely-packaged LED light source | |
| RU108693U1 (en) | LED LAMP | |
| CN102278613A (en) | Light-emitting diode lamp | |
| TW201043851A (en) | LED lamp with heat dissipating structure | |
| KR20110067212A (en) | Tubular LED Lighting | |
| CN102192411A (en) | LED lamp for reinforcing heat dissipation | |
| KR100971575B1 (en) | LED lamp with multiple heat sinks on top | |
| CN204513314U (en) | A kind of air return type LED lamp radiator | |
| CN201772416U (en) | Heat dissipation structure of lamps and lanterns | |
| JP2015002076A (en) | Lighting device | |
| RU2465688C1 (en) | Light diode lamp | |
| CN210088485U (en) | LED illuminating lamp with heat dissipation effect |