光源單元以及照明器具的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種光源單元以及照明器具，能夠抑制由浪涌電壓導致的故障。本發明所涉及的光源單元(100)具備三個光源組(11～13)、全波整流電路(2)以及三個恒流電路(21～23)。各固體發光元件(A1～A15)并聯地電連接第一電容器(C1～C15)。第一光源組(11)與第一恒流電路(21)的串聯電路電連接在全波整流電路(2)的一對輸出端之間。第二光源組(12)與第二恒流電路(22)的串聯電路電連接于第一恒流電路(21)。第三光源組(13)與第三恒流電路(23)的串聯電路電連接于第二恒流電路(22)。第一恒流電路(21)、第二恒流電路(22)以及第三恒流電路(23)中的至少一個恒流電路并聯地電連接第二電容器(C21)。
【專利說明】
光源單元以及照明器具
技術領域
[0001]本發明涉及一種光源單元以及照明器具。
【背景技術】
[0002]以往，公開了一種利用對商用電源的交流電壓進行整流而得到的脈動電壓(pulsating voltage)來直接驅動LED(Light Emitting D1de:發光二極管)元件的LED照明裝置(參照文獻I[日本公開專利公報第2013-37837號])。
[0003]文獻I中記載的LED照明裝置具備整流電路、控制電路、多個電流控制電路以及多個LED串(strings)。
[0004]多個LED串各自是將多個LED元件串聯地電連接而得到的LED陣列(array)。多個LED串中的每個LED串并聯地電連接有電容器。文獻I中記載了電容器緩解向LED元件施加的高壓應力(stress)的意思。
[0005]整流電路是二極管電橋。在整流電路的一對輸入端之間電連接有商用電源。多個LED串、多個電流控制電路中的一個電流控制電路的FET(Field Eff ect Transistor:場效應晶體管)以及將電流變換為電壓的電阻(電流電壓變換電阻)的串聯電路電連接在整流電路的一對輸出端之間。
[0006]在文獻I中記載的LED照明裝置中，例如當對整流電路的一對輸入端之間施加浪涌電壓(surge voltage)時，過電流有可能流到上述FET。由此，在L ED照明裝置中，上述FET有可能發生絕緣破損(浪涌破損)。即，該LED照明裝置有可能由于浪涌電壓而發生故障。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于提供一種能夠抑制由浪涌電壓導致的故障的光源單元以及照明器具。
[0008]本發明所涉及的一個方式的光源單元具備:至少三個光源組;全波整流電路，其對交流電壓進行全波整流；以及至少三個恒流電路。所述至少三個光源組各自具備串聯地電連接的多個固體發光元件。各所述固體發光元件并聯地電連接有第一電容器。所述至少三個恒流電路構成為使所述至少三個光源組中的各自對應的光源組中流動的電流固定。第一光源組與第一恒流電路的串聯電路電連接在所述全波整流電路的一對輸出端之間，其中，該第一光源組是所述至少三個光源組中的一個光源組，該第一恒流電路是所述至少三個恒流電路中的一個恒流電路。第二光源組與第二恒流電路的串聯電路電連接于所述第一恒流電路，其中，該第二光源組是所述至少三個光源組中的與所述第一光源組不同的一個光源組，該第二恒流電路是所述至少三個恒流電路中的與所述第一恒流電路不同的一個恒流電路。第三光源組與第三恒流電路的串聯電路電連接于所述第二恒流電路，其中，該第三光源組是所述至少三個光源組中的與所述第一光源組和所述第二光源組不同的一個光源組，該第三恒流電路是所述至少三個恒流電路中的與所述第一恒流電路和所述第二恒流電路不同的一個恒流電路。所述第一恒流電路、所述第二恒流電路以及所述第三恒流電路中的至少一個恒流電路并聯地電連接有第二電容器。
[0009]本發明所涉及的一個方式的照明器具具備所述光源單元以及用于安裝所述光源單元的安裝構件。
【附圖說明】
[0010]圖1是實施方式I的光源單元的電路圖。
[0011]圖2是實施方式I的光源單元被安裝于安裝構件的狀態的立體圖。
[0012]圖3是圖2的A-A截面處的基板的浮游電容(floatingcapacity)的說明圖。
[0013]圖4是與實施方式I的光源單元被安裝于安裝構件的狀態相關地說明浪涌電流(surge current)所流經的路徑的說明圖。
[0014]圖5是具備實施方式I的光源單元的照明器具的施工狀態的立體圖。
[0015]圖6是實施方式I的光源單元的變形例的電路圖。
[0016]圖7是實施方式2的光源單元的電路圖。
[0017]圖8是實施方式2的光源單元被安裝于安裝構件的狀態的立體圖。
[0018]圖9是與實施方式2的光源單元被安裝于安裝構件的狀態相關地說明浪涌電流所流經的路徑的說明圖。
【具體實施方式】
[0019]下面的實施方式涉及光源單元以及照明器具，特別是涉及具有固體發光元件的光源單元以及照明器具。
[0020](實施方式I)
[0021]下面，參照圖1?圖4對實施方式I的光源單元100進行說明。另外，以下為了便于說明，在參照圖5對具備光源單元100的照明器具200進行說明之后，詳細地說明光源單元100。
[0022]照明器具200例如是路燈。照明器具200例如安裝于地面等上設置的支柱300。作為支柱300，例如列舉電線桿、鋼管柱等。
[0023]照明器具200具備光源單元100、安裝構件101以及外殼102。在圖5中，光源單元100收納于外殼102，因此看不到光源單元100。
[0024]安裝構件101上安裝有光源單元100。另外，安裝構件101通過固定件400安裝于支柱300。安裝構件1I例如由鋼板等金屬板形成。
[0025]在照明器具200中，當安裝構件101通過固定件400安裝于支柱300時，光源單元100相對于上述地面傾斜規定的角度(例如60度)。
[0026]外殼102收納光源單元100。外殼102具備主體103和蓋104。
[0027]在主體103上安裝有安裝構件101。主體103構成為一面開口的箱狀(例如矩形箱狀)。主體103例如由合成樹脂形成。
[0028]在主體103上形成有使一對電源線25A、25B穿過的孔(第一孔)。一對電源線25A、25B與光源單元100電連接。另外，一對電源線25A、25B與外部電源40(參照圖1)電連接。外部電源40例如是輸出正弦波狀的交流電壓的交流電源(例如商用電源)。外部電源40的頻率例如是50Hz。
[0029]在主體103上形成有使安裝構件101的一部分穿過的孔(第二孔)。
[0030]蓋104安裝于主體103。另外，蓋104覆蓋光源單元100。蓋104由具有透光性的材料形成。
[0031]如圖1所示，光源單元100具備三個光源組11?13、全波整流電路2以及三個恒流電路21?23。另外，光源單元100具備連接器4、恪斷器(fuse)5、可變電阻(varistor )6以及基板7 (參照圖2)。三個光源組11?13、全波整流電路2、三個恒流電路21?23、連接器4、熔斷器5以及可變電阻6在基板7上電連接。連接器4電連接一對電源線25A、25B。連接器4具備一對端子4A、4B。
[0032]光源組11具備串聯地電連接的多個(在圖1中為9個)固體發光元件Al?AL9個固體發光元件Al?A9各自例如是LEDc3LED例如是SMD(Surface Mou nt Device:表面安裝器件)型的LED13LED例如也可以是單片(single chip)型的LED。另外，LED還可以是多片(multichip)型的LED。另外，LED并不限于SMD型的LEDc3LED也可以是C0B(Chip On Board:板上芯片)型的LEDj個固體發光元件Al?A9各自的正電壓(正向電壓)例如是6.6VA個固體發光元件Al?A9各自并不限于LEDd個固體發光元件Al?A9各自例如也可以是有機電致發光元件、半導體激光元件等。另外，光源組11具備9個固體發光元件Al?A9，但并不限于該個數。
[0033]固體發光元件Al并聯地電連接有電容器Cl。剩余的8個固體發光元件A2?A9除了附圖標記與固體發光元件Al不同這一點以外，結構與固體發光元件Al相同。即，如圖1所示，8個固體發光元件A2?A9與各自對應的電容器C2?C9并聯地電連接。
[0034]9個電容器Cl?C9各自使在光源單元100中流動的浪涌電流繞開。換言之，9個電容器Cl?C9抑制浪涌電流流到各自對應的9個固體發光元件Al?AL9個電容器Cl?C9各自例如是陶瓷電容器。9個電容器Cl?C9各自并不限于陶瓷電容器。
[0035]光源組12具備串聯地電連接的多個(在圖1中為4個)固體發光元件AlO?A133個固體發光元件AlO?A13各自例如是LEDj個固體發光元件AlO?A13各自除了附圖標記與固體發光元件Al不同這一點以外，結構與固體發光元件Al相同。另外，光源組12具備4個固體發光元件AlO?A13，但并不限于該個數。
[0036]固體發光元件AlO并聯地電連接有電容器ClO。剩余的3個固體發光元件AlI?Al 3除了附圖標記與固體發光元件Al不同這一點以外，結構與固體發光元件AlO相同。即，如圖1所示，3個固體發光元件Al I?Al 3與各自對應的電容器Cl I?Cl 3并聯地電連接。
[0037]4個電容器ClO?C13各自使在光源單元100中流動的浪涌電流繞開。換言之，4個電容器ClO?C13抑制浪涌電流流到各自對應的4個固體發光元件AlO?A133個電容器ClO?C13各自例如是陶瓷電容器。4個電容器ClO?C13各自并不限于陶瓷電容器。
[0038]光源組13具備串聯地電連接的多個(在圖1中為2個)固體發光元件A1LA152個固體發光元件A14、A15各自例如是LEDc^個固體發光元件A14、A15各自除了附圖標記與固體發光元件Al不同這一點以外，結構與固體發光元件Al相同。另外，光源組13具備2個固體發光元件A14、A15，但并不限于該個數。
[0039]固體發光元件A14并聯地電連接有電容器C14。固體發光元件A15并聯地電連接有電容器C15。
[0040]2個電容器C14、C15各自使在光源單元100中流動的浪涌電流繞開。換言之，2個電容器C14、C15抑制浪涌電流流到各自對應的2個固體發光元件A1LA15。〗個電容器C14、C15各自例如是陶瓷電容器。2個電容器C14、C15各自并不限于陶瓷電容器。
[0041]全波整流電路2構成為對交流電壓進行全波整流。全波整流電路2例如是具有4個二極管Dl?D4的二極管電橋。
[0042]二極管Dl與二極管D3串聯地電連接。二極管D2與二極管D4串聯地電連接。二極管DI的陰極與二極管D2的陰極電連接。二極管D3的陽極與二極管D4的陽極電連接。
[0043]二極管Dl的陽極經由熔斷器5與連接器4的端子4A電連接。另外，二極管Dl的陽極經由可變電阻6與二極管D4的陰極電連接。
[0044]光源組(第一光源組)11與恒流電路(第一恒流電路)21的串聯電路電連接在全波整流電路2的一對輸出端之間。如果具體地進行說明，則光源組11與恒流電路21的串聯電路電連接在二極管Dl和二極管D2各自的陰極與二極管D3和二極管D4各自的陽極之間。
[0045]串聯地電連接的4個固體發光元件Al?A4并聯地電連接有電容器C16。另外，串聯地電連接的5個固體發光元件A5?A9并聯地電連接有電容器C17。
[0046]電容器C16對在串聯地電連接的4個固體發光元件AI?A4中流動的電流進行平滑。電容器C16例如是電解電容器。電容器C16的高電位側的端子與固體發光元件Al的陽極電連接。電容器C16的低電位側的端子與固體發光元件A4的陰極電連接。由此，在光源單元100的情況下，能夠使在串聯地電連接的4個固體發光元件Al?A4中流動的電流減少變動。由此，在光源單元100的情況下，能夠使在光源組11中流動的電流減少變動。其結果是，在光源單元100的情況下，能夠抑制從光源組11放射的光的閃爍。電容器C16并不限于電解電容器。電容器C16也可以是陶瓷電容器。
[0047]電容器C16的耐壓為4個固體發光元件Al?A4的合計正電壓以上。如果具體地進行說明，則電容器C16的耐壓例如是35V。
[0048]電容器C16并聯地電連接有電阻Rl。在不再向光源單元100供給電力時，電阻Rl釋放電容器C16中蓄積的電荷。由此，在光源單元100的情況下，能夠在不再向光源單元100供給電力時抑制電流流到串聯地電連接的4個固體發光元件Al?A4。由此，在光源單元100的情況下，能夠在不再向光源單元100供給電力時抑制電流流到光源組11。其結果是，在光源單元100的情況下，能夠在不再向光源單元100供給電力時抑制光源組11繼續點亮。
[0049]電容器C17對在5個固體發光元件A5?A9中流動的電流進行平滑。電容器C17例如是電解電容器。電容器C17的高電位側的端子與固體發光元件A5的陽極電連接。電容器C17的低電位側的端子與固體發光元件A9的陰極電連接。由此，在光源單元100的情況下，能夠使在串聯地電連接的5個固體發光元件A5?A9中流動的電流減少變動。由此，在光源單元100的情況下，能夠使在光源組11中流動的電流減少變動。其結果是，在光源單元100的情況下，能夠抑制從光源組11放射的光的閃爍。電容器C17并不限于電解電容器。電容器C17也可以是陶瓷電容器。
[0050]電容器C17的耐壓為5個固體發光元件A5?A9的合計正電壓以上。如果具體地進行說明，則電容器C17的耐壓例如是50V。
[0051 ]電容器C17并聯地電連接有電阻R2。在不再向光源單元100供給電力時，電阻R2釋放電容器C17中蓄積的電荷。由此，在光源單元100的情況下，能夠在不再向光源單元100供給電力時抑制電流流到串聯地電連接的5個固體發光元件A5?A9。由此，在光源單元100的情況下，能夠在不再向光源單元100供給電力時抑制電流流到光源組11。其結果是，在光源單元100的情況下，能夠在不再向光源單元100供給電力時抑制光源組11繼續點亮。
[0052]恒流電路21構成為使在光源組11中流動的電流固定。恒流電路21例如具備開關元件Ql、5個電阻R3?R7、電容器C18以及并聯調整器(shunt regulator)Ul。2個電阻R4、R5和電容器C18構成對并聯調整器Ul的動作進行補償的補償電路。
[0053]電阻R3的第一端與二極管Dl和二極管D2各自的陰極電連接。電阻R3的第二端與電阻R4的第一端電連接。電阻R4的第二端與并聯調整器Ul的陰極端子電連接。另外，電阻R4的第二端經由電容器C18與并聯調整器Ul的基準(reference)端子電連接。并聯調整器Ul的陽極端子與二極管D3和二極管D4各自的陽極電連接。
[0054]并聯調整器Ul的基準端子與電阻R5的第一端電連接。電阻R5的第二端與電阻R6的第一端電連接。電阻R6的第二端與電阻R7的第一端電連接。電阻R7的第二端與并聯調整器Ul的陽極端子電連接。
[0055]開關元件Ql例如是增強(enhancement)型的η溝道M0SFET(nchannel M etalOxide Semiconductor Field Effect Transistor:N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管)。圖1中的開關元件Ql的附圖標記的二極管表示內置二極管(寄生二極管)。
[0056]開關元件Ql的第一端子(漏極端子)與固體發光元件A9的陰極電連接。開關元件Ql的第二端子(源極端子)與電阻R6的第一端電連接。開關元件Ql的控制端子(柵極端子)與電阻R4的第一端電連接。
[0057]并聯調整器Ul以使預先設定的基準電壓與電阻R7的兩端電壓一致的方式增減輸出電流(陰極電流)，從而使在開關元件Ql中流動的電流固定。由此，在恒流電路21中，能夠使在光源組11中流動的電流固定。開關元件Ql并不限于增強型的η溝道M0SFET。開關元件Ql例如也可以是ηρη型的雙極性晶體管等。
[0058]光源組(第二光源組)12與恒流電路(第二恒流電路)22的串聯電路電連接于恒流電路21。
[0059]恒流電路22構成為使在光源組12中流動的電流固定。恒流電路22例如具備開關元件Q2、5個電阻R8?R12、電容器C19以及并聯調整器U2。〗個電阻R9、R10和電容器C19構成對并聯調整器U2的動作進行補償的補償電路。
[0060]電阻R8的第一端與固體發光元件Al3的陰極電連接。電阻R8的第二端與電阻R9的第一端電連接。電阻R9的第二端與并聯調整器U2的陰極端子電連接。另外，電阻R9的第二端經由電容器C19與并聯調整器U2的基準端子電連接。并聯調整器U2的陽極端子與電阻R6的第二端電連接。
[0061]并聯調整器U2的基準端子與電阻RlO的第一端電連接。電阻RlO的第二端與電阻Rl I的第一端電連接。電阻Rl I的第二端與電阻R12的第一端電連接。電阻R12的第二端與并聯調整器U2的陽極端子電連接。
[0062]開關元件Q2例如是增強型的η溝道M0SFET。圖1中的開關元件Q2的附圖標記的二極管表示內置二極管。
[0063]開關元件Q2的第一端子(漏極端子)與固體發光元件Α13的陰極電連接。開關元件Q2的第二端子(源極端子)與電阻Rll的第一端電連接。開關元件Q2的控制端子(柵極端子)與電阻R9的第一端電連接。
[0064]并聯調整器U2以使預先設定的基準電壓與電阻R12的兩端電壓一致的方式增減輸出電流(陰極電流)，從而使在開關元件Q2中流動的電流固定。由此，在恒流電路22中，能夠使在光源組12中流動的電流固定。開關元件Q2并不限于增強型的η溝道MOSFET。開關元件Q2例如也可以是ηρη型的雙極性晶體管等。
[0065]光源組(第三光源組)13與恒流電路(第三恒流電路)23的串聯電路電連接于恒流電路22。
[0066]恒流電路23構成為使在光源組13中流動的電流固定。恒流電路23例如具備開關元件Q3、4個電阻R13?R16、電容器C20以及并聯調整器U3。〗個電阻R14、R15和電容器C20構成對并聯調整器U3的動作進行補償的補償電路。
[0067]電阻R13的第一端與固體發光元件A15的陰極電連接。電阻R13的第二端與電阻R14的第一端電連接。電阻R14的第二端與并聯調整器U3的陰極端子電連接。另外，電阻R14的第二端經由電容器C20與并聯調整器U3的基準端子電連接。并聯調整器U3的陽極端子與電阻Rl I的第二端電連接。
[0068]并聯調整器U3的基準端子與電阻R15的第一端電連接。電阻R15的第二端與電阻R16的第一端電連接。電阻R16的第二端與并聯調整器U3的陽極端子電連接。
[0069]開關元件Q3例如是增強型的η溝道M0SFET。圖1中的開關元件Q3的附圖標記的二極管表示內置二極管。
[0070]開關元件Q3的第一端子(漏極端子)與固體發光元件Α15的陰極電連接。開關元件Q3的第二端子(源極端子)與電阻R16的第一端電連接。開關元件Q3的控制端子(柵極端子)與電阻R14的第一端電連接。
[0071]并聯調整器U3以使預先設定的基準電壓與電阻R16的兩端電壓一致的方式增減輸出電流(陰極電流)，從而使在開關元件Q3中流動的電流固定。由此，在恒流電路23中，能夠使在光源組13中流動的電流固定。開關元件Q3并不限于增強型的η溝道M0SFET。開關元件Q3例如也可以是ηρη型的雙極性晶體管等。
[0072]恒流電路21構成為使在開關元件Ql中流動的電流(以下稱為“第一電流”)的電流值為在恒流電路22的開關元件Q2中流動的電流(以下稱為“第二電流”)的電流值以下。另夕卜，恒流電路21構成為:當在開關元件Q2中流動第二電流時，在開關元件Ql中持續地流動第一電流。如果具體地進行說明，則當第二電流的電流值是第一電流的電流值的1.2倍時，電阻R6的電阻值是電阻R7的電阻值的0.2倍以上。由此，在恒流電路21的情況下，即使恒流電路22進行動作時也能夠在開關元件Ql中持續地流動第一電流。由此，在光源單元100的情況下，能夠抑制在開關元件Ql中流動的第一電流過沖或者下沖。其結果是，在光源單元100的情況下，例如能夠抑制對外部設備施加的噪聲(開關噪聲)。
[0073]恒流電路22構成為使在開關元件Q2中流動的第二電流的電流值為在恒流電路23的開關元件Q3中流動的電流(以下稱為“第三電流”)的電流值以下。另外，恒流電路22構成為:當在開關元件Q3中流動第三電流時，在開關元件Q2中持續地流動第二電流。如果具體地進行說明，則當第三電流的電流值是第二電流的電流值的I.2倍時，電阻Rl I的電阻值是電阻R12的電阻值的0.2倍以上。由此，在恒流電路22的情況下，即使恒流電路23進行動作時也能夠在開關元件Q2中持續地流動第二電流。由此，在光源單元100的情況下，能夠抑制在開關元件Q2中流動的第二電流過沖或者下沖。其結果是，在光源單元100的情況下，例如能夠抑制對外部設備施加的噪聲(開關噪聲)。
[0074]光源單元100構成為利用由全波整流電路2進行全波整流后的電壓(脈動電壓)來使三個光源組11?13點亮。另外，光源單元100構成為基于由全波整流電路2進行全波整流后的電壓的瞬時值來將三個開關元件Ql?Q3依次從斷開狀態變為接通狀態。例如，光源單元100在將開關元件Ql變為接通狀態時將剩余的2個開關元件Q2、Q3維持斷開狀態。另外，光源單元100在將開關元件Q2變為接通狀態時，將開關元件Ql變為斷開狀態，并且維持開關元件Q3的斷開狀態。并且，光源單元100在將開關元件Q3變為接通狀態時，將開關元件Q2變為斷開狀態，并且維持開關元件Ql的斷開狀態。由此，在光源單元100的情況下，能夠使三個光源組11?13分階段地點亮。使三個光源組11?13分階段地點亮是指:在使光源組11點亮之后，一邊維持光源組11的點亮狀態一邊使光源組12點亮，最后一邊維持2個光源組11、12的點亮狀態一邊使光源組13點亮。
[0075]另外，光源單元100構成為基于由全波整流電路2進行全波整流后的電壓的瞬時值來將三個開關元件Ql?Q3依次從接通狀態變為斷開狀態。例如，光源單元100在將開關元件Q3從接通狀態變為斷開狀態時，將開關元件Q2變為接通狀態，并且維持開關元件Ql的斷開狀態。另外，光源單元100在將開關元件Q2從接通狀態變為斷開狀態時，維持開關元件Q3的斷開狀態，并且將開關元件Ql變為接通狀態。并且，光源單元100在將開關元件Ql從接通狀態變為斷開狀態時，將剩余的2個開關元件Q2、Q3維持斷開狀態。由此，在光源單元100的情況下，能夠使三個光源組11?13分階段地熄滅。使三個光源組11?13分階段地熄滅是指:在使點亮狀態的三個光源組11?13中的光源組13熄滅之后，使光源組12熄滅，最后使光源組11熄滅。
[0076]基板7例如由熱阻比金屬的熱阻大的樹脂(例如酸醛紙(paperpheno I)樹脂、玻璃環氧(glass epoxy)樹脂、玻璃復合(glass composite)樹脂等)形成。基板7的厚度例如是2mm，但并不限于此。基板7的厚度例如也可以小于2mm。另外，基板7由熱阻比金屬的熱阻大的樹脂形成，但并不限于此。基板7例如也可以由金屬形成。在該情況下，基板7例如隔著絕緣片(sheet)安裝于安裝構件101。
[0077]在基板7的一面(在圖2中為上表面)設置有多個(在圖2中為16個)導電部PO?P15。16個導電部PO?P15各自例如由銅箔形成。16個導電部PO?P15各自的表面積是相同的大小。16個導電部PO?Pl5各自的表面積雖然是相同的大小，但也可以是不同的大小。
[0078]另外，在基板7的上述一面配置有15個固體發光兀件Al?A15、15個電容器Cl?Cl 5、全波整流電路2、3個開關元件Ql?Q3、電容器C21、連接器4、熔斷器5以及可變電阻6。[0079 ]如圖4所示，導電部PO將全波整流電路2的一對輸出端中的高電位側的輸出端(二極管Dl和二極管D2各自的陰極)與固體發光元件Al的陽極電連接。另外，導電部PO將電容器Cl的高電位側的端子與固體發光元件Al的陽極電連接。在光源單元100的情況下，當將光源單元100安裝于安裝構件101時，基板7上的導電部PO與安裝構件101之間產生浮游電容CpO(參照圖3、4)。圖4中的GND (ground)表示安裝構件1I的接地(ground)。
[0080]如圖4所示，導電部Pl將固體發光元件Al的陰極與固體發光元件A2的陽極電連接。另外，導電部Pl將電容器Cl的低電位側的端子與固體發光元件Al的陰極電連接。并且，導電部Pl將電容器C2的高電位側的端子與固體發光元件A2的陽極電連接。另外，導電部Pl釋放由固體發光元件Al產生的熱。在光源單元100的情況下，在光源單元100被安裝于安裝構件101時，基板7上的導電部Pl與安裝構件101之間產生浮游電容Cpl (參照圖3、4)。
[0081]在光源單元100中，固體發光元件Al的陽極與導電部PO通過接合構件26(參照圖3)電連接。另外，在光源單元100中，固體發光元件Al的陰極與導電部Pl通過接合構件27電連接。作為接合構件26和接合構件27，例如列舉焊料等。剩余的14個固體發光元件A2?A15各自除了附圖標記與固體發光元件Al不同這一點以外，結構與固體發光元件Al相同。因此，省略與剩余的14個固體發光元件A2?A15中的每個發光元件有關的詳細的說明。
[0082]如圖4所示，導電部P2將固體發光元件A2的陰極與固體發光元件A3的陽極電連接。另外，導電部P2將電容器C2的低電位側的端子與固體發光元件A2的陰極電連接。并且，導電部P2將電容器C3的高電位側的端子與固體發光元件A3的陽極電連接。另外，導電部P2釋放由固體發光元件A2產生的熱。在光源單元100的情況下，在光源單元100被安裝于安裝構件101時，基板7上的導電部P2與安裝構件101之間產生浮游電容Cp2(參照圖4)。
[0083]如圖4所不，12個導電部？3?？14各自除了附圖標記與導電部？2不同這一點以外，結構與導電部P2相同。因此，省略與12個導電部P3?P14中的每個導電部有關的詳細的說明。
[0084]導電部P15將固體發光元件A15的陰極與恒流電路23的輸入端(開關元件Q3的漏極端子與電阻R13的第一端的連接點XI)電連接。另外，導電部P15將電容器C15的低電位側的端子與固體發光元件A15的陰極電連接。并且，導電部P15釋放由固體發光元件A15產生的熱。在光源單元100的情況下，在光源單元100被安裝于安裝構件101時，基板7上的導電部P15與安裝構件101之間產生浮游電容Cpl5(參照圖4)。
[0085]當將真空的介電常數(permittivity)設為EO、將基板7的相對介電常數(reIative permittivity)設為Er、將導電部Ρχ(χ = 0?15)的表面積設為S、將基板7的厚度設為d時，16個浮游電容CpO?Cpl5各自的電容(capacitance)CPx(x = 0?15)通過下式來求出。
[0086]CPx = EOXErX (S/d)
[0087]在光源單元100的情況下，以使16個浮游電容CpO?Cpl5各自的電容CPO?CP15例如為30.3pF的方式決定導電部PO?P15各自的表面積的大小。16個浮游電容CpO?Cpl5的合計電容例如是484.8pF。
[0088]電容器Cl的電容當將對應的固體發光元件Al的正電壓設為Vf、將浪涌電壓設為Vs時，是由固體發光元件Al的陽極側的導電部PO產生的浮游電容C p0的電容的(Vs/Vf)倍。與電容器Cl同樣地，剩余的電容器C2?C15各自的電容是由對應的固體發光元件A2?A15各自的陽極側的導電部Pl?P14產生的浮游電容Cpl?Cpl4的電容的(Vs/Vf)倍。
[0089]恒流電路21并聯地電連接有電容器C21。電容器C21使在光源單元100中流動的浪涌電流繞開。換言之，電容器C21抑制浪涌電流流到恒流電路21(詳細地說是開關元件Ql)。電容器C21例如是陶瓷電容器。電容器C21并不限于陶瓷電容器。電容器C21例如也可以是電解電容器。
[0090]在光源單元100中，在開關元件Ql的漏極端子與電阻R6的第二端之間電連接有電容器C21。由此，在光源單元100的情況下，例如當光源單元100被安裝于安裝構件101且對安裝構件101的接地與外部電源40之間施加了浪涌電壓時，浪涌電流例如在圖4中的箭頭(實線箭頭和虛線箭頭)所示的路徑中流動。由此，在光源單元100的情況下，能夠抑制過電流流至IJ3個開關元件Ql?Q3。其結果是，在光源單元100的情況下，能夠抑制3個開關元件Ql?Q3發生絕緣損壞(浪涌損壞)。即，在光源單元100的情況下，能夠抑制由浪涌電壓導致的故障。圖4中的實線箭頭表示在光源單元100中流動的浪涌電流。另外，圖4中的虛線箭頭表示在安裝構件1I與光源單元1 O之間流動的浪涌電流。
[0091]另外，在光源單元100中，15個固體發光元件Al?A15與各自對應的電容器Cl?C15并聯地電連接。由此，在光源單元100的情況下，例如當光源單元100被安裝于安裝構件101且對安裝構件101的接地與外部電源40之間施加了浪涌電壓時，能夠抑制過電流流到15個固體發光元件Al?Al5。因此，在光源單元100的情況下，能夠抑制15個固體發光元件Al?Al 5發生絕緣損壞。
[0092]在光源單元100中，在開關元件Ql的漏極端子與電阻R6的第二端之間電連接有電容器C21，但并不限于此。在光源單元100中，例如也可以在開關元件Ql的漏極端子與源極端子之間電連接有電容器C21。另外，在光源單元100中，例如還可以在開關元件Ql的漏極端子與全波整流電路2的一對輸出端中的低電位側的輸出端(二極管D3和二極管D4各自的陽極)之間電連接有電容器C21。
[0093]另外，在光源單元100中，恒流電路21并聯地電連接有電容器C21，但并不限于此。在光源單元100中，例如也可以是，恒流電路21并聯地電連接有電容器C21，并且恒流電路22并聯地電連接有與電容器C21相同的電容器。另外，在光源單元100中，例如還可以是，恒流電路21并聯地電連接有電容器C21，并且恒流電路22和恒流電路23分別并聯地電連接有與電容器C21相同的電容器。即，在光源單元100中，恒流電路21、恒流電路22以及恒流電路23中的至少一個恒流電路并聯地電連接有電容器C21即可。
[0094]優選以避免對全波整流電路2的一對輸出端之間施加比全波整流電路2的額定電壓大的電壓的方式決定電容器C21的電容。換言之，電容器C21的電容優選為16個浮游電容CpO?Cp15的合計電容的2倍以上。如果具體地進行說明，則電容器C21的電容例如優選為InF。由此，在光源單元100的情況下，例如能夠承受2kV的浪涌電壓。另外，在光源單元100的情況下，能夠抑制對全波整流電路2的一對輸出端之間施加過電壓。其結果是，在光源單元100的情況下，能夠抑制全波整流電路2發生絕緣損壞。另外，在光源單元100的情況下，能夠抑制過電流流到3個開關元件Ql?Q3。其結果是，在光源單元100的情況下，能夠抑制3個開關元件Ql?Q3發生絕緣損壞。也就是說，在光源單元100的情況下，能夠抑制由浪涌電壓導致的故障。
[0095]另外，電容器C21的電容更優選為16個浮游電容CpO?Cpl5的合計電容的10倍以上。如果具體地進行說明，則電容器C21的電容例如更優選為5nF。由此，在光源單元100的情況下，例如能夠承受4kV的浪涌電壓。另外，在光源單元100的情況下，能夠進一步抑制對全波整流電路2的一對輸出端之間施加過電壓。其結果是，在光源單元100的情況下，能夠進一步抑制全波整流電路2發生絕緣損壞。另外，在光源單元100的情況下，能夠進一步抑制過電流流到3個開關元件Ql?Q3。其結果是，在光源單元100的情況下，能夠進一步抑制3個開關元件Ql?Q3發生絕緣損壞。也就是說，在光源單元100的情況下，能夠進一步抑制由浪涌電壓導致的故障。
[0096]另外，電容器C21的電容更加優選為16個浮游電容CpO?Cpl5的合計電容的20倍以上。如果具體地進行說明，則電容器C21的電容例如更加優選為10nF。由此，在光源單元100的情況下，例如能夠承受15kV的浪涌電壓。另外，在光源單元100的情況下，能夠更進一步地抑制對全波整流電路2的一對輸出端之間施加過電壓。其結果是，在光源單元100的情況下，能夠更進一步地抑制全波整流電路2發生絕緣損壞。另外，在光源單元100的情況下，能夠更進一步地抑制過電流流到3個開關元件Ql?Q3。其結果是，在光源單元100的情況下，能夠更進一步地抑制3個開關元件Ql?Q3發生絕緣損壞。也就是說，在光源單元100的情況下，能夠更進一步地抑制由浪涌電壓導致的故障。
[0097]光源單元100具備三個光源組11?13，但并不限于此。光源單元100例如也可以如圖6所示那樣具備4個光源組11?14。在該情況下，光源單元100具備4個以上的恒流電路21?24。另外，光源單元100例如也可以具備5個以上的光源組。在該情況下，光源單元100具備5個以上的恒流電路。即，光源單元100具備至少三個光源組11?13、全波整流電路2以及至少三個恒流電路21?23即可。
[0098]由上述實施方式可知，本發明所涉及的第一方式的光源單元100具備至少三個光源組11?13、全波整流電路2以及至少三個恒流電路21?23。全波整流電路2構成為對交流電壓進行全波整流。光源組11具備串聯地電連接的多個(9個)固體發光元件Al?A9。光源組12具備串聯地電連接的多個(4個)固體發光元件A1?A13。光源組13具備串聯地電連接的多個(2個)固體發光元件A14、A15。各固體發光元件Al?A15并聯地電連接有第一電容器(電容器Cl?C15)。恒流電路21構成為使在光源組11中流動的電流固定。恒流電路22構成為使在光源組12中流動的電流固定。恒流電路23構成為使在光源組13中流動的電流固定。第一光源組與第一恒流電路的串聯電路電連接在全波整流電路2的一對輸出端之間。第一光源組是至少三個光源組11?13中的一個光源組11。第一恒流電路是至少三個恒流電路21?23中的一個恒流電路21。第二光源組與第二恒流電路的串聯電路電連接于第一恒流電路。第二光源組是至少三個光源組11?13中的與第一光源組不同的一個光源組12。第二恒流電路是至少三個恒流電路21?23中的與第一恒流電路不同的一個恒流電路22。第三光源組與第三恒流電路的串聯電路電連接于第二恒流電路。第三光源組是至少三個光源組11?13中的與第一光源組和第二光源組不同的一個光源組13。第三恒流電路是至少三個恒流電路21?23中的與第一恒流電路和第二恒流電路不同的一個恒流電路23 ο第一恒流電路、第二恒流電路以及第三恒流電路中的至少一個恒流電路并聯地電連接有第二電容器(電容器C21)。
[0099]根據第一方式，在光源單元100的情況下，例如當光源單元100被安裝于安裝構件101且對安裝構件101的接地與外部電源40之間施加了浪涌電壓時，能夠抑制過電流流到三個開關元件Ql?Q3。因此，在光源單元100的情況下，能夠抑制三個開關元件Ql?Q3發生絕緣損壞。即，在光源單元100的情況下，能夠抑制由浪涌電壓導致的故障。
[0100]關于本發明所涉及的第二方式的光源單元100，在第一方式中，第一恒流電路(恒流電路21)優選并聯地電連接有第二電容器(電容器C21)。
[0101]根據第二方式，在光源單元100的情況下，與第二恒流電路(恒流電路22)或者第三恒流電路(恒流電路23)并聯地電連接有第二電容器的情況相比，能夠抑制過電流流到開關元件Ql。因此，在光源單元100的情況下，與第二恒流電路或者第三恒流電路并聯地電連接有第二電容器的情況相比，能夠抑制開關元件Ql發生絕緣損壞。即，在光源單元100的情況下，能夠抑制由浪涌電壓導致的故障。
[0102]關于本發明所涉及的第三方式的光源單元100，在第一方式或者第二方式中，優選以避免對全波整流電路2的一對輸出端之間施加比全波整流電路2的額定電壓大的電壓的方式決定第二電容器(電容器C21)的電容。
[0103]根據第三方式，在光源單元100的情況下，能夠抑制對全波整流電路2的一對輸出端之間施加過電壓。因此，在光源單元100的情況下，能夠抑制全波整流電路2發生絕緣損壞。
[0104]本發明所涉及的第四方式的照明器具200具備第一方式至第三方式中的任一方式的光源單元100和用于安裝光源單元100的安裝構件101。
[0105]根據第四方式，在照明器具200的情況下，能夠提供一種具備能夠抑制由浪涌電壓導致的故障的光源單元100的照明器具。
[0106](實施方式2)
[0107]如圖7所示，實施方式2的光源單元110的基本結構與實施方式I的光源單元100的基本結構相同。另外，如圖7所示，在全波整流電路2的一對輸出端之間電連接有電容器C22等方面光源單元110與光源單元100不同。下面，在光源單元110的情況下，對與光源單元100相同的構成要素附加相同的附圖標記并適當省略說明。
[0108]電容器C22使在光源單元110中流動的浪涌電流繞開。換言之，電容器C22抑制浪涌電流流到全波整流電路2。電容器C22例如是陶瓷電容器。電容器C22并不限于陶瓷電容器。電容器C22例如也可以是電解電容器等。
[0109]在光源單元110中，在開關元件Ql的漏極端子與源極端子之間電連接有電容器C21。
[0110]另外，在光源單元110中，恒流電路22并聯地電連接有電容器C23。如果舉一例進行說明，則在光源單元110中，在開關元件Q2的漏極端子與源極端子之間電連接有電容器C23。在光源單元110中，在開關元件Q2的漏極端子與源極端子之間電連接有電容器C23，但并不限于此。在光源單元110中，例如，也可以在開關元件Q2的漏極端子與電阻Rll的第二端之間電連接有電容器C23。
[0111]電容器C23使在光源單元110中流動的浪涌電流繞開。換言之，電容器C23抑制浪涌電流流到恒流電路22(詳細地說是開關元件Q2)。電容器C23例如是陶瓷電容器。電容器C23并不限于陶瓷電容器。電容器C23例如也可以是電解電容器等。
[0112]另外，在光源單元110中，恒流電路23并聯地電連接有電容器C24。如果舉一例進行說明，則在光源單元110中，在開關元件Q3的漏極端子與源極端子之間電連接有電容器C24。在光源單元110中，在開關元件Q3的漏極端子與源極端子之間電連接有電容器C24，但并不限于此。在光源單元110中，例如也可以在開關元件Q3的漏極端子與電阻R16的第一端之間電連接有電容器C24。
[0113]電容器C24使在光源單元110中流動的浪涌電流繞開。換言之，電容器C24抑制浪涌電流流到恒流電路23(詳細地說是開關元件Q3)。電容器C24例如是陶瓷電容器。電容器C24并不限于陶瓷電容器。電容器C24例如也可以是電解電容器等。
[0114]在基板7的一面(在圖8中為上表面)上還設置有多個(在圖8中是4個)導電部P16?P193個導電部P16?P19各自例如由銅箔形成。4個導電部P16?P19各自的表面積是不同的大小。4個導電部P16?P19各自的表面積雖然是不同的大小，但也可以是相同的大小。
[0115]導電部P16例如如圖9所示那樣將二極管D3的陽極、二極管D4的陽極以及電容器C22的低電位側的端子電連接。在光源單元110的情況下，當光源單元110被安裝于安裝構件101時，在基板7的導電部P16與安裝構件101之間產生浮游電容Cpl6(參照圖9)。圖9中的GND表示安裝構件101的接地。
[0116]導電部P17例如如圖9所示那樣將電阻R6的第二端與電阻R7的第一端電連接。在光源單元110的情況下，當光源單元110被安裝于安裝構件101時，在基板7的導電部P17與安裝構件101之間產生浮游電容Cpl7(參照圖9)。
[0117]如圖9所示，導電部P18除了附圖標記與導電部P17不同這一點以外，結構是與導電部P17相同。因此，省略與導電部P18有關的詳細的說明。在光源單元110的情況下，當光源單元110被安裝于安裝構件101時，在基板7的導電部P18與安裝構件101之間產生浮游電容Cpl8(參照圖9)。
[0118]導電部P19例如如圖9所示那樣將電阻R15的第二端與電阻R16的第一端電連接。在光源單元110的情況下，當光源單元110被安裝于安裝構件101時，在基板7的導電部P19與安裝構件101之間產生浮游電容Cpl9(參照圖9)。
[0119]當將真空的介電常數設為E0、將基板7的相對介電常數設為Er、將導電部PxU=16?19)的表面積設為S、將基板7的厚度設為d時，4個浮游電容Cp 16?Cp 19各自的電容CPx (X=16?19)通過下式來求出。
[0120]CPx = EOXErX (S/d)
[0121]在光源單元110中，以使浮游電容Cpl6的電容CP16例如為160pF的方式決定導電部P16的表面積的大小。另外，在光源單元110中，以使浮游電容C pl7的電容CP17例如為36pF的方式決定導電部P17的表面積的大小。并且，在光源單元110中，以使浮游電容Cp 18的電容CP18例如為70pF的方式決定導電部P18的表面積的大小。另外，在光源單元110中，以使浮游電容Cpl9的電容CP19例如為60pF的方式決定導電部P19的表面積的大小。4個浮游電容Cpl6?Cpl9的合計電容例如為326pF。
[0122]在光源單元110中，使4個浮游電容Cpl6?Cpl9的合計電容為接近16個浮游電容CpO?Cp 15的合計電容的值。下面，為了便于說明，有時也將16個浮游電容CpO?Cp15的合計電容稱為“第一電容”，將4個浮游電容Cpl6?Cpl9的合計電容稱為“第二電容”。
[0123]例如，以當將第二電容設為A2、將第一電容設為Al時滿足IA2-A11< 200pF的關系式的方式決定4個導電部P16?P19的合計表面積的大小。
[0124]在光源單元110的情況下，當光源單元110被安裝于安裝構件101且對安裝構件101的接地與外部電源40之間施加了浪涌電壓時，浪涌電流例如在圖9中的箭頭(實線箭頭和虛線箭頭)所示的路徑流動。由此，在光源單元110的情況下，能夠抑制過電流流到3個開關元件Ql?Q3。其結果是，在光源單元110的情況下，能夠抑制3個開關元件Ql?Q3發生絕緣損壞(浪涌損壞)。即，在光源單元110的情況下，能夠抑制由浪涌電壓導致的故障。圖9中的實線箭頭表示在光源單元110中流動的浪涌電流。另外，圖9中的虛線箭頭表示在安裝構件101與光源單元110之間流動的浪涌電流。
[0125]另外，在光源單元110中，在全波整流電路2的一對輸出端之間電連接有電容器C22。由此，在光源單元110的情況下，當光源單元110被安裝于安裝構件101且對安裝構件101的接地與外部電源40之間施加了浪涌電壓時，能夠抑制浪涌電流流到全波整流電路2。因此，在光源單元110的情況下，能夠抑制過電流(雪崩(avalanche)電流)流到全波整流電路2。其結果是，在光源單元110的情況下，能夠抑制全波整流電路2由于浪涌電流而發生故障。另外，在光源單元110的情況下，能夠抑制過電流流到全波整流電路2，因此能夠使全波整流電路2的耐壓比較低。由此，在光源單元110的情況下，能夠實現全波整流電路2的小型化和低成本化。
[0126]在光源單元110中，使4個浮游電容Cpl6?Cpl9的合計電容為接近16個浮游電容CpO?Cpl5的合計電容的值，但并不限于此。在光源單元110中，期望4個浮游電容Cpl6?Cpl9的合計電容與16個浮游電容CpO?Cpl5的合計電容是相同的值。
[0127]在光源單元110中，以避免對全波整流電路2的一對輸出端之間施加比全波整流電路2的額定電壓大的電壓的方式決定電容器C21的電容，但并不限于此。在光源單元110中，也可以以避免對全波整流電路2的一對輸出端之間施加比全波整流電路2的額定電壓大的電壓的方式決定4個電容器C21?C24的合計電容。換言之，4個電容器C21?C24的合計電容也可以是全波整流電路2的一對輸出端之間的浮游電容的電容(20個浮游電容CpO?Cp 19的合計電容)的2倍以上。由此，在光源單元110的情況下，與光源單元100相比能夠使電容器C21的電容變小。
[0128]光源單元110例如也可以應用于實施方式I的照明器具200。
[0129]通過幾個優選的實施方式對本發明進行了說明，但在不脫離本發明的本來的精神和范圍、即權利要求書的情況下，對于本領域技術人員來說能夠進行各種修改和變形。
【主權項】
1.一種光源單元，其特征在于，具備: 至少三個光源組； 全波整流電路，其對交流電壓進行全波整流；以及 至少三個恒流電路， 其中，所述至少三個光源組各自具備串聯地電連接的多個固體發光元件， 各所述固體發光元件并聯地電連接有第一電容器， 所述至少三個恒流電路構成為使所述至少三個光源組中的各自對應的光源組中流動的電流固定， 第一光源組與第一恒流電路的串聯電路電連接在所述全波整流電路的一對輸出端之間，其中，該第一光源組是所述至少三個光源組中的一個光源組，該第一恒流電路是所述至少三個恒流電路中的一個恒流電路， 第二光源組與第二恒流電路的串聯電路電連接于所述第一恒流電路，其中，該第二光源組是所述至少三個光源組中的與所述第一光源組不同的一個光源組，該第二恒流電路是所述至少三個恒流電路中的與所述第一恒流電路不同的一個恒流電路， 第三光源組與第三恒流電路的串聯電路電連接于所述第二恒流電路，其中，該第三光源組是所述至少三個光源組中的與所述第一光源組和所述第二光源組不同的一個光源組，該第三恒流電路是所述至少三個恒流電路中的與所述第一恒流電路和所述第二恒流電路不同的一個恒流電路， 所述第一恒流電路、所述第二恒流電路以及所述第三恒流電路中的至少一個恒流電路并聯地電連接有第二電容器。2.根據權利要求1所述的光源單元，其特征在于， 所述第一恒流電路并聯地電連接有所述第二電容器。3.根據權利要求1或2所述的光源單元，其特征在于， 以避免對所述全波整流電路的一對輸出端之間施加比所述全波整流電路的額定電壓大的電壓的方式決定所述第二電容器的電容。4.一種照明器具，其特征在于，具備: 根據權利要求1至3中的任一項所述的光源單元；以及 安裝構件，其用于安裝所述光源單元。
【文檔編號】H05B33/08GK105898913SQ201610059483
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月28日
【發明人】井戶滋, 城戶大志, 平松明則, 上田大輔
【申請人】松下知識產權經營株式會社