專利名稱：Led燈系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括向LED元件提供恒定電流的電源裝置的LED燈系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般而言，作為能取代例如直管形、或者燈泡形等熒光燈而使用的光源，提出有使用了功耗低且壽命長的LED元件的燈裝置。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2000-260578號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
近年來，為了對照明用具進(jìn)行更新，想在已有的照明用具上安裝LED燈這樣的要求增多，此外，若考慮到伴隨著燈光顏色的變更和燈輸出的變化而需要更換燈，則在使用了 LED元件的燈裝置中，優(yōu)選照原樣安裝于已有的熒光燈的用具主體的裝置。因而，在該燈裝置中，對商用交流電源、或者熒光燈的點(diǎn)亮裝置等的交流輸出進(jìn)行直流轉(zhuǎn)換，以進(jìn)行點(diǎn)亮。 因此，在輸出電流含有較多脈動成分、該脈動成分具有規(guī)定以上的變動幅度的情況下，會識別出有閃爍。特別是，在燈的整個(gè)光通量較小、照度較低的燈裝置的情況下，使用者有可能因該閃爍而覺得不舒服，有損作為照明的功能。本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種抑制LED元件的閃爍的 LED燈系統(tǒng)。本發(fā)明的LED燈系統(tǒng)包括具有LED元件的直管狀LED燈。此外，LED燈系統(tǒng)還包括電源裝置，該電源裝置對交流電源進(jìn)行整流及濾波，向直管狀LED燈的LED元件提供脈動率為1. 3以下的恒定電流，以使LED元件點(diǎn)亮。根據(jù)本發(fā)明，由于從電源裝置向LED元件提供使脈動率為1. 3以下的恒定電流，以使LED元件點(diǎn)亮，因此，能抑制因輸出電流的脈動電流而導(dǎo)致的LED元件閃爍。


圖1是表示一個(gè)實(shí)施方式的LED燈系統(tǒng)的電路圖。圖2是該LED燈系統(tǒng)的立體圖。圖3是表示該電源裝置的輸出電流的電流波形的說明圖。圖4是表示該電源裝置的輸出電流的脈動率、與感覺到LED元件的閃爍的被實(shí)驗(yàn)者的比例的對應(yīng)的表。
具體實(shí)施例方式下面，參照圖1至圖4，說明一個(gè)實(shí)施方式。在圖2中，標(biāo)號11表示LED燈系統(tǒng)，該LED燈系統(tǒng)11是天花板直接安裝型照明用具，包括作為系統(tǒng)主體的用具主體13，該用具主體13具有設(shè)置于天花板的未圖示的主體部及安裝于該主體部的倒三角形的反射體12 ；—對作為光源安裝單元的燈座(socket) 14，該一對燈座14彼此相對配置于該用具主體13的兩端；直管形LED燈16，該直管形LED燈 16是作為連接在該一對燈座14之間的直管形的光源即燈的(直管狀)LED燈；以及專用電源17，該專用電源17是作為對該直管形LED燈16提供電力、以將直管形LED燈16點(diǎn)亮的電源裝置(電源電路)的點(diǎn)亮裝置。該LED燈系統(tǒng)11是兩燈用系統(tǒng)，使用兩組的一對燈座 14、和兩根直管形LED燈16。本實(shí)施方式的LED燈系統(tǒng)11是將使用直管形熒光燈的已設(shè)置的照明用具結(jié)構(gòu)的用具主體13及燈座14照原樣使用，并使用直管形LED燈16及專用電源17，從而更新作為 LED燈系統(tǒng)11。或者，即使在重新設(shè)置使用直管形LED燈16及專用電源17的LED燈系統(tǒng) 11的情況下，也可以將使用直管形熒光燈的已有的照明用具結(jié)構(gòu)的用具主體13及燈座14 照原樣借用，并使用直管形LED燈16及專用電源17，從而設(shè)置作為LED燈系統(tǒng)11。直管形LED燈16例如包括具有透光性的圓筒狀的直管形管體21、收納在該管體 21內(nèi)的發(fā)光模塊22、以及設(shè)置在管體21的兩端的連接部23。管體21采用具有透光性和擴(kuò)散性的玻璃或樹脂材料，以與直管形熒光燈大體相同的管長及管徑形成外觀與直管形熒光燈大體相同的長條的圓筒狀，在兩端設(shè)置有作為安裝部的連接部23。發(fā)光模塊22包括沿管體21的管軸方向的細(xì)長基板(未圖示)、以及沿該基板的長邊方向安裝的作為負(fù)載的多個(gè)LED元件25。在該發(fā)光模塊22中，也可以將基板形成為平板狀，在該基板的一個(gè)表面上安裝LED元件25，使得光線主要從管體21的規(guī)定方向發(fā)射，或者，也可以將基板形成為多邊形的筒狀，在該基板的周面上安裝LED元件25，使得光線從管體21的整個(gè)周邊發(fā)射。對于LED元件25，例如在LED元件的情況下，發(fā)出藍(lán)色光的LED芯片由含有用藍(lán)色光激勵(lì)以發(fā)出黃色光的熒光體的透明樹脂所密封，從該透明樹脂的表面發(fā)射白色系的光。連接部23與燈座14相連接，例如，由具有絕緣性的合成樹脂材料形成為與直管形熒光燈的燈頭相同的形狀，附著固定于管體21的端部。此外，在該連接部23的端面上突出設(shè)置有與直管形熒光燈的燈腳相同的、作為受電部的一對燈腳26。另外，連接部23并不限于是一對燈腳26，也可以是一根燈腳，或者也可以是其他結(jié)構(gòu)，只要是能與燈座14進(jìn)行電連接和支承，則可以是任何結(jié)構(gòu)。此外，該連接部23也可以例如通過適配器等與燈座14進(jìn)行電連接及物理連接。而且，直管形LED燈16例如是外徑及整個(gè)光通量與已有的直管形熒光燈40W型 (FL40型、FHF32型)大體相同的直管形LED燈，管軸方向的整個(gè)長度的范圍為小于1300mm、 且為IOOOmm以上，整個(gè)光通量具有20001m以上的額定特性。此外，如圖1所示，提供商用交流電源e (例如100VAC、50/60Hz)的一對電源線31 通過用具主體13內(nèi)連接到專用電源17的輸入側(cè)，該專用電源17的輸出側(cè)和各燈座14利用連接線35來連接。另外，雖然在圖1中僅示出了一個(gè)直管形LED燈16，但對于另一個(gè)直管形LED燈16也是相同的。在該情況下，專用電源17例如包括對來自商用交流電源e的交流電力進(jìn)行整流的橋式二極管等全波整流元件37、對來自該全波整流元件37的輸出電力進(jìn)行濾波的濾波電容器等(第一)濾波元件38、以及轉(zhuǎn)換成所需電壓的包含斬波器(chopper)電路等的 DC-DC轉(zhuǎn)換器40，該專用電源17對交流正弦波或交流矩形波的交流電力進(jìn)行直流轉(zhuǎn)換，并通過燈座14提供給直管形LED燈16的燈腳沈。另外，專用電源17也可以連接到例如將來自商用交流電源e的交流電力作為交流電力進(jìn)行輸出的熒光燈用的點(diǎn)亮裝置等的交流電源的輸出側(cè)。DC-DC轉(zhuǎn)換器40具有例如在濾波元件38的兩端之間進(jìn)行電連接的開關(guān)元件41和成為續(xù)流二極管(flywheel diode)的二極管42的串聯(lián)電路、以及與該二極管42并聯(lián)地進(jìn)行電連接的電感器43和電容器等(第二)濾波元件44的串聯(lián)電路，是利用未圖示的控制單元對開關(guān)元件41進(jìn)行開關(guān)控制從而進(jìn)行降壓動作的DC-DC轉(zhuǎn)換器。另外，開關(guān)元件41 也可以是例如MOSFET等開關(guān)元件。在此，專用電源17例如輸出具有圖3所示的電流波形(燈電流包絡(luò)波形)W的輸出電流(恒定電流)，通過開關(guān)元件41的開關(guān)控制(開關(guān)頻率及占空比)、和濾波元件44 的電容的至少任一方來設(shè)定其脈動率RF。所謂脈動率RF，是指將專用電源17的輸出電流的變動幅度Ipp除以燈電流平均值(有效電流值)Ia后得到的值(RF = Ipp/Ia)，所謂輸出電流的變動幅度Ipp，是指從輸出電流的最大值Imax減去最小值hin后得到的值(Ipp = Imax-Imin) 0即，意味著脈動率RF越小，輸出電流所含有的脈動電流越小。而且，在該專用電源17中，將輸出電流的脈動率設(shè)定為1. 3以下。另外，在本實(shí)施方式中，由于專用電源 17利用全波整流元件37來對50/60HZ的商用交流電源e進(jìn)行全波整流，因此，輸出電流所含有的脈動電流的頻率成為100/120HZ，但是，若例如輸出電流所含有的脈動電流的頻率為 IOOHz以上，則同樣可以對應(yīng)使用。而且，對于專用電源17，在DC-DC轉(zhuǎn)換器40中，控制單元通過將開關(guān)元件41接通， 使得增加的電流流過電感器43以儲存磁能，通過將開關(guān)元件41斷開，使得存儲在電感器43 中的磁能經(jīng)由二極管42釋放，流過減少的電流，對濾波元件44進(jìn)行充電。之后，通過重復(fù)同樣的電路動作，在本實(shí)施方式中，具有圖3所示的電流波形W的恒定電流、即最小值Liiin 大于0 (不會成為0)的輸出電流從專用電源17輸出，該輸出電流通過連接線35、燈座14、 及連接部23的燈腳沈提供給發(fā)光模塊22的LED元件25，以將LED元件25點(diǎn)亮。此時(shí)，通過將專用電源17的輸出電流的脈動率RF設(shè)定為1. 3以下，從而能抑制 LED元件25的閃爍，換言之，能抑制使用者可觀察到的程度的發(fā)光量變化，特別是，能減少在高照度環(huán)境下的閃爍。在此，讓多個(gè)被實(shí)驗(yàn)者觀察脈動率RF不同的燈，對是否感覺到閃爍進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)， 在圖4中示出其結(jié)果。在與上述一個(gè)實(shí)施方式相對應(yīng)的實(shí)施例1及實(shí)施例2中，使脈動率 RF分別為1.3,1. 1，在與現(xiàn)有例相對應(yīng)的比較例中，使脈動率RF為1.5。如圖4所示，在比較例的情況下，50%以上的被實(shí)驗(yàn)者感覺到了閃爍，與此不同的是，在實(shí)施例1及實(shí)施例2 的情況下，感覺到閃爍的被實(shí)驗(yàn)者分別成為10%、5%。即，可以知道，通過使輸出電流的脈動率RF為1. 3以下，能有效抑制LED元件25的閃爍。特別是，輸出電流所含有的脈動電流的頻率在比較小的范圍內(nèi)，例如在IOOHz左右的頻率下，由人眼能檢測出LED元件25的閃爍，因此，使用者容易感覺到閃爍。因而，在將含有IOOHz以上的脈動電流的輸出電流輸出的專用電源17中，通過將脈動率RF設(shè)定在1. 3 以下，即使是由含有使用者容易感覺到閃爍的頻帶的脈動電流的輸出電流來點(diǎn)亮的LED元件25，使用者也不易感覺到閃爍，能減少因閃爍而引起的不舒服。此外，通過對專用電源17的輸出電流進(jìn)行控制，使其在每一個(gè)周期的最小值Liiin不會成為0，從而能消除LED元件25暫時(shí)滅燈的期間。因此，使用者更不易感覺到LED元件 25的閃爍。此外，在適合該直管形LED燈16的LED燈系統(tǒng)11中，通過將專用電源17配置在用具主體13 —側(cè)，從而能廉價(jià)地構(gòu)成直管形LED燈16，并且，由于能與已有的直管形熒光燈同樣地進(jìn)行更換，因此，容易更換直管形LED燈16。此外，能減少更換該直管形LED燈16 時(shí)的費(fèi)用負(fù)擔(dān)，還能減少專用電源17受到的來自LED元件25的發(fā)熱影響，能提高專用電源 17的可靠性和壽命。另外，在上述一個(gè)實(shí)施方式中，專用電源17若將輸出電流的電流波形W的脈動率 RF設(shè)定在1. 3以下，則也可以采用使輸出電壓(輸出電流)例如每隔一個(gè)周期變成OV(OA) 的結(jié)構(gòu)。在該情況下，即使在電路中因例如直管形LED燈16內(nèi)的電路中的各連接部分產(chǎn)生脫落、接觸不良、斷線等而暫時(shí)產(chǎn)生電弧的情況下，也能夠通過使提供給直管形LED燈16的輸出電壓(輸出電流)每隔一個(gè)周期變成0，來防止繼續(xù)產(chǎn)生電弧。此外，作為LED燈系統(tǒng)11，例如可以是使用了一組的一對燈座14的單燈型照明用具，也可以是使用了三組以上的一對插座14的多燈型照明用具。此外，不限于天花板直接安裝型照明用具，也可以是嵌入型照明用具等。此外，關(guān)于從燈座14向直管形LED燈16的供電，例如可以從一對燈座14的兩個(gè)燈座進(jìn)行供電，也可以僅從一個(gè)燈座進(jìn)行供電。在僅從一個(gè)燈座14進(jìn)行供電的情況下，可以在另一個(gè)燈座14 一側(cè)僅對直管形LED燈16的端部進(jìn)行支承，或者，也可以從另一個(gè)燈座 14例如將調(diào)光信號傳送給直管形LED燈16，并通過內(nèi)置于直管形LED燈16的調(diào)光電路來對LED元件25的點(diǎn)亮狀態(tài)進(jìn)行調(diào)光。此外，也可以通過感應(yīng)耦合等方法，以非接觸的方式從配置于用具主體13 —側(cè)的非接觸送電部對配置于直管形LED燈16—側(cè)的非接觸受電部進(jìn)行供電，而不利用燈座14。此外，也可以將燈座14僅用于對直管形LED燈16進(jìn)行支承， 而對直管形LED燈16使用其他供電方法。標(biāo)號說明
IlLED燈系統(tǒng)
16作為直管狀LED燈的直管形LED燈
17作為電源裝置的專用電源
25LED元件
權(quán)利要求
1. 一種LED燈系統(tǒng)，其特征在于，包括 具有LED元件的直管狀LED燈；以及電源裝置，該電源裝置對交流電源進(jìn)行整流及濾波，向直管狀LED燈的LED元件提供脈動率為1. 3以下的恒定電流，以使LED元件點(diǎn)亮。
全文摘要
本發(fā)明提供一種抑制LED元件的閃爍的LED燈系統(tǒng)。LED燈系統(tǒng)包括具有LED元件(25)的直管形LED燈(16)、以及使LED元件(25)點(diǎn)亮的專用電源(17)。專用電源(17)對商用交流電源(e)進(jìn)行全波整流及濾波，輸出脈動率為1.3以下的恒定電流，從而使LED元件(25)點(diǎn)亮。
文檔編號F21Y101/02GK102297376SQ20111019083
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者中川博喜, 增子史彥, 大崎肇, 寺坂博志, 山中直, 巖井直子, 鐮田征彥, 齊藤毅 申請人:東芝照明技術(shù)株式會社, 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社, 松下電工株式會社