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WO2000058997A1 - Lampe fluorescente compacte a autostabilisation - Google Patents

Lampe fluorescente compacte a autostabilisation Download PDF

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WO2000058997A1
WO2000058997A1 PCT/JP2000/002054 JP0002054W WO0058997A1 WO 2000058997 A1 WO2000058997 A1 WO 2000058997A1 JP 0002054 W JP0002054 W JP 0002054W WO 0058997 A1 WO0058997 A1 WO 0058997A1
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WO
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fluorescent lamp
circuit
circuit board
heat
inverter
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PCT/JP2000/002054
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French (fr)
Inventor
Satoshi Kominami
Kouji Miyazaki
Mamoru Takeda
Takayuki Imai
Masayoshi Gyoten
Masanobu Murakami
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/32—Special longitudinal shape, e.g. for advertising purposes
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    • Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors

Definitions

  • the present invention relates to a fluorescent lamp having a lighting circuit for lighting a fluorescent lamp.
  • the bulb-type fluorescent lamp has a base compatible with incandescent lamps (for example, an E26 type base). This allows the bulb-type fluorescent lamp to be used by being screwed into the incandescent bulb socket.
  • the bulb-type fluorescent lamp has a structure in which a fluorescent lamp and a lighting circuit are integrated.
  • bulb-type fluorescent lamps Compared with incandescent lamps, bulb-type fluorescent lamps have excellent features such as power consumption of about 13 and a life of about 6 times. For this reason, compact fluorescent lamps have been rapidly spreading in recent years as power-saving light sources that replace incandescent lamps.
  • a high-frequency circuit is generally used to reduce the size and weight of the bulb-type fluorescent lamp as a whole.
  • a lighting circuit of a bulb-type fluorescent lamp includes a circuit board and circuit components arranged on the circuit board.
  • the layout of circuit components on the circuit board is determined in consideration of the electrical circuit design, and the size of the compact fluorescent lamp is reduced by effectively utilizing the space in the case that houses the lighting circuit. Is determined as possible.
  • Japanese Utility Model Publication No. 63-34331 discloses an example of the arrangement of circuit components.
  • the circuit component having the maximum mounting height is disposed at the center of the circuit board, and the other circuit components having the mounting height are mounted.
  • the circuit board should be centered on the parts with the above maximum mounting height in descending order of mounting height. It is arranged toward the peripheral side of the plate. As a result, the size of the lighting circuit has been reduced.
  • Japanese Utility Model Publication No. 63-34331 does not refer to arranging IC circuit components on a circuit board. Therefore, Japanese Utility Model Publication No. 63-43331 does not consider heat measures for converting circuit components into ICs.
  • An object of the present invention is to provide a bulb-type fluorescent lamp capable of reducing adverse thermal effects on circuit components that are made into IC. Disclosure of the invention
  • a bulb-type fluorescent lamp of the present invention is a bulb-type fluorescent lamp including a fluorescent lamp and a lighting circuit for lighting the fluorescent lamp, wherein the lighting circuit comprises a circuit board and A heat-generating component disposed on the first surface of the circuit board and generating heat when the fluorescent lamp is turned on; and a semiconductor component disposed on a second surface of the circuit board opposite to the first surface, The semiconductor component is arranged in a region other than the region of the second surface corresponding to the region of the first surface where the heat-generating component is arranged, thereby achieving the above object.
  • the semiconductor component may be a circuit driving IC included in a circuit for driving the fluorescent lamp.
  • the invertor circuit further includes a first switching element driven by the invertor drive IC, and a second switching element driven by the invertor drive IC.
  • the area of the circuit board where the IC for driving the inverter is arranged and the area of the circuit board where the first and second switching elements are arranged are arranged in a substantially central area of the board.
  • the heat generating component may be located on the opposite side to the area where the heat generating component is arranged.
  • the inverter circuit includes a first switch driven by the inverter driving IC.
  • a switching element driven by the IC for driving the inverter; and the heat-generating component is disposed at an end of the circuit board; and the IC for driving the inverter and the IC for driving the inverter.
  • the first and second switching elements may be arranged at an end opposite to the end where the heat-generating component is arranged.
  • the heat generating component may be a magnetic circuit component.
  • the semiconductor component may be arranged at least 10 mm away from the end of the tube where the electrode of the fluorescent lamp is provided.
  • FIG. 1 is a side view showing a configuration of a compact fluorescent lamp 50 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a lighting circuit 2 of the bulb-type fluorescent lamp 50.
  • FIG. 3 is a plan view showing an example of the arrangement of circuit components on the circuit board 6.
  • FIG. 4 is a plan view showing an example of the arrangement of circuit components on the circuit board 6.
  • FIG. 4 is a plan view showing an example of the arrangement of circuit components on the circuit board 6.
  • FIG. 5 is a plan view showing an example of the arrangement of circuit components on the circuit board 6.
  • FIG. 1 shows a configuration of a bulb-type fluorescent lamp 50 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the bulb-type fluorescent lamp 50 includes a fluorescent lamp 1 and a lighting circuit 2 for lighting the fluorescent lamp 1.
  • the fluorescent lamp 1 is configured by, for example, connecting three substantially U-shaped arc tubes by a bridge.
  • the lighting circuit 2 includes a circuit board 6, at least one circuit component disposed on the first surface 6a of the circuit board 6, and at least one circuit disposed on the second surface 6b of the circuit board 6.
  • Road components the first surface 6a of the circuit board 6 is defined as a surface opposite to the fluorescent lamp 1
  • the second surface 6b of the circuit board 6 is defined as a surface on the same side as the fluorescent lamp 1. .
  • first surface is referred to as “surface” or “top surface”.
  • second surface is called “back surface” or “lower surface”.
  • circuit components such as a choke coil 7 are arranged on a front surface 6a of a circuit board 6, and circuit components such as FETs 8 and 9 are provided on a rear surface 6b of the circuit board 6. Are located.
  • the cover 3 is formed so as to house the lighting circuit 2 therein.
  • the translucent globe 5 is formed so as to cover the periphery of the fluorescent lamp 1.
  • a base 4 is attached to one end of the bulb-shaped fluorescent lamp 50. By designing the base 4 to have the same size and the same shape as the base for the incandescent lamp (for example, the base of the E26 type for the incandescent lamp), the lighting fixture having the incandescent lamp socket (shown in FIG. ) Can be fitted with a bulb-type fluorescent lamp 50.
  • the fluorescent lamp 1 is electrically connected to a lighting circuit 2, and the lighting circuit 2 is electrically connected to a base 4.
  • the lighting circuit 2 is supplied with power from the lighting equipment via the base 4. As a result, the fluorescent lamp 1 is turned on.
  • FIG. 2 shows a configuration of a lighting circuit 2 of the bulb-type fluorescent lamp 50.
  • the lighting circuit 2 includes a line filter circuit 12, a rectifier circuit 13, a power supply smoothing capacitor 14, an inverter circuit 15, a choke coil 7, and a resonance capacitor 16.
  • a line filter circuit 12 When the bulb-type fluorescent lamp 50 is mounted on the lighting equipment, electric power is supplied from the commercial power supply 11 to the line-fill circuit 12.
  • the inverter circuit 15 is used to drive the fluorescent lamp 1 at a high frequency.
  • the circuit components of the lighting circuit 2 are reduced in size and weight by using the inverter circuit 15 It becomes possible to do.
  • the inverter circuit 15 includes the IC 17 for driving the inverter, the FETs 8 and 9 driven by the IC 17 for driving the inverter, and the capacitor 18 for the inverter.
  • FETs 8 and 9 are transistors that function as switching elements.
  • the IC 17 for driving the inverter is a circuit for driving the FETs 8 and 9, which is an IC.
  • the dimming function is a function to adjust the brightness of the fluorescent lamp.
  • the dimming function it is necessary to control the frequency at which the fluorescent lamp is turned on. This is because it is necessary to change the current flowing through the fluorescent lamp by controlling the frequency. Increasing the current flowing through the fluorescent lamp causes the fluorescent lamp to light up brightly, while decreasing the current flowing through the fluorescent lamp causes the fluorescent lamp to light up darkly.
  • the circuit for controlling the frequency is very complicated, and if it is not converted to an IC, it will be a large-scale circuit. Therefore, in order to reduce the size of the bulb-type fluorescent lamp having the dimming function, it is necessary to integrate the circuits for driving the FETs 8 and 9 and to incorporate the frequency control function into the IC. It becomes.
  • the bulb-type fluorescent lamp 50 having the IC 17 for driving the inverter is considered to be a promising next-generation bulb-type fluorescent lamp.
  • the configuration of the lighting circuit 2 is not limited to the configuration shown in FIG. Fluorescent lamp
  • the lighting circuit 2 can have any configuration as long as it has a function of lighting 1. Since the operation of the lighting circuit 2 is well known, its description is omitted here.
  • the choke coil 7 is a magnetic circuit component used to limit a current flowing through the fluorescent lamp 1.
  • the choke coil 7 is a heat generating component that generates heat when the fluorescent lamp 1 is turned on. While the fluorescent lamp 1 is turned on, the temperature of the choke coil 7 reaches a high temperature of about 150 ° C. at the maximum, although the temperature slightly changes depending on the surrounding temperature. As a result, the temperature of the region of the back surface 6b corresponding to the region of the front surface 6a of the circuit board 6 on which the choke coil 7 is arranged also reaches approximately 150 ° C.
  • the FETs 8 and 9 in the inverter circuit 15 and the IC 17 for inverter drive are semiconductor components and have low heat resistance.
  • the preferred operating temperature of FETs 8 and 9 is 150 ° C or less as a log value of power, and the preferred operating temperature of IC for driving the inverter is 125 ° C or less. Therefore, in order to improve the reliability of the bulb-type fluorescent lamp 50, it is necessary to arrange these semiconductor components in a position that is not affected as much as possible by the heat from the heat-generating components.
  • FIG. 3 shows an arrangement of circuit components arranged on the circuit board 6 in the bulb-shaped fluorescent lamp 50.
  • FIG. 3 is a view of the circuit board 6 viewed from the direction of A shown in FIG.
  • illustration of the cover 3 and the glove 5 is omitted.
  • circuit components indicated by solid lines indicate that they are arranged on the upper surface 6a of the circuit board 6, and the circuit components indicated by broken lines are arranged on the lower surface 6b of the circuit board 6. Is shown.
  • the choke coil 7 which is a heat-generating component is arranged substantially at the center of the upper surface 6a of the circuit board 6.
  • the semiconductor components FETs 8 and 9 and the IC 17 for driving the inverter are arranged on the lower surface 6 b of the circuit board 6.
  • the FETs 8 and 9 and the IC 17 for driving the inverter are arranged in a region other than the region of the lower surface 6 b corresponding to the region of the upper surface 6 a where the choke coil 7 is arranged. . Further, the area where the FETs 8 and 9 are arranged and the area where the choke coil 7 is arranged are located on the opposite side to the area where the choke coil 7 is arranged. In the example shown in FIG. 3, the FETs 8 and 9 are arranged at one end of the circuit board 6, and the inverter driving IC 17 is arranged at the other end of the circuit board 6.
  • FETs 8 and 9 are heat-sensitive semiconductor components, FETs 8 and 9 themselves also have the property of generating heat. Although the heat generated by the FETs 8 and 9 is sufficiently smaller than the heat generated by the choke coil 7, the influence of the heat generated by the FETs 8 and 9 on the IC 17 for driving the inverter cannot be ignored. This is because the inverter IC 17 has a lower heat-resistant temperature than the FETs 8 and 9 and is more susceptible to heat generation than the FETs 8 and 9. As described above, by disposing the inverter driving IC 17 at a position away from the FETs 8 and 9, it is possible to minimize the influence of the heat generated by the FETs 8 and 9 on the inverter driving IC 17.
  • the inverter driving IC 17 is more susceptible to heat generation than the FETs 8 and 9, it is more necessary to prevent thermal adverse effects than the FETs 8 and 9. Therefore, when arranging the circuit components on the circuit board 6, it is more important to determine the arrangement of the IC 17 for driving the inverter more appropriately than the arrangement of the FETs 8 and 9.
  • the IC 17 for driving the inverter needs to be arranged in a region other than the region of the lower surface 6b corresponding to the region of the upper surface 6a of the circuit board 6 where the choke coil 7 is disposed.
  • the FETs 8 and 9 are arranged so that a part of them and the area of the lower surface 6b corresponding to the area of the upper surface 6a of the circuit board 6 where the choke coil 7 is arranged overlap. Good. Such an arrangement does not impair the reliability of the bulb-type fluorescent lamp 50.
  • the electrodes 21 and 22 of the fluorescent lamp 1 are at a very high temperature of about 1000 ° C.
  • the temperature within a range of approximately 10 mm or less within the radius of the tube end of the fluorescent lamp 1 in which the electrodes 21 and 22 are sealed is 150 ° C. or higher.
  • the FETs 8 and 9 are arranged at a distance of 10 mm or more from the tube end of the fluorescent lamp 1 in which the electrodes 21 and 22 are sealed. As a result, the temperature of the FETs 8 and 9 can be reduced to 150 ° C or less.
  • d 21 — 8 indicates the distance between electrode 21 and FET 8
  • d 21 — 9 indicates the distance between electrode 21 and FET 9
  • d 22 _ 8 indicates the distance between electrode 22 and FET 8
  • d d 22 _ 9 indicates the distance between the electrode 22 and the FET 9.
  • the inverter driving IC 17 is arranged at a distance of 15 mm or more from the tube end of the fluorescent lamp 1 in which the electrodes 21 and 22 are sealed. As a result, the temperature of the inverter driving IC 17 can be reduced to 125 or less.
  • d 2 i one 17 ⁇ 1 5 mm and,, d 22 - a 17 ⁇ 1 5 mm.
  • d 21 — 17 indicates the distance between the electrode 21 and the IC 17 for driving the inverter
  • d 22 — 17 indicates the distance between the electrode 22 and the IC 17 for driving the inverter.
  • the IC 17 for inverting driving is not arranged almost directly on the back surface of the circuit board 6 on which the choke coil 7 to be heated is arranged. As a result, it is possible to reduce the influence of the heat generated by the choke coil 7 on the IC 17 for driving the inverter.
  • the IC 17 for driving the inverter is arranged at a position away from the FETs 8 and 9. As a result, the influence of the heat generated by the FETs 8 and 9 on the IC 17 for driving the inverter can be reduced. Further, the IC 17 for driving the inverter is arranged at a position separated from the electrodes 21 and 22 of the fluorescent lamp 1. As a result, it is possible to reduce the influence of the heat generated by the electrodes 21 and 22 of the fluorescent lamp 1 on the IC 17 for driving the invar overnight.
  • the IC 17 for driving the inverter which is a semiconductor component that is weak to heat
  • a choke coil 7 that is a heat generating component is disposed at an end of a circuit board 6.
  • FIG. 4 shows an example of the arrangement of circuit components on the circuit board 6.
  • the circuit components indicated by solid lines indicate that they are arranged on the upper surface 6a of the circuit board 6, and the circuit components indicated by broken lines are arranged on the lower surface 6b of the circuit board 6. It indicates that
  • the choke coil 7 is arranged at one end on the circuit board 6, and the FETs 8 and 9 and the inverter drive circuit 17, which are semiconductor components, are mounted on the circuit board 6. At the other end.
  • the effect of heat generated by the choke coil 7 on the FETs 8, 9 and the IC 17 for inverting driving is minimized. Can be.
  • the line filter circuit 12 includes a large choke coil.
  • the line filter circuit 12 needs to include a large choke coil in order to improve noise resistance.
  • the resistance increases and the loss increases, resulting in an increase in heat generation. Therefore, when the line-fill circuit 12 includes a large choke coil, it is necessary to consider the influence of heat generated by the line-fill circuit 12.
  • FIG. 5 shows an example of the arrangement of circuit components on the circuit board 6. The circuit board 6 can be suitably used when the line filter circuit 12 includes a large choke coil and the amount of heat generated by the choke coil is large.
  • circuit components indicated by solid lines indicate that they are arranged on the upper surface 6a of the circuit board 6, and the circuit components indicated by broken lines are arranged on the lower surface 6b of the circuit board 6. Is shown.
  • the line-fill circuit 12 includes a large choke coil
  • the heat generated by the choke coil 7 is larger than the heat generated by the line-fill circuit 12. Therefore, the distance between the inverter driving IC 17 and the choke coil 7 needs to be larger than the distance between the inverter driving IC 17 and the line-fill circuit 12.
  • the choke coil 7 is disposed at one end on the circuit board 6, and the FETs 8 and 9 and the inverter drive circuit 17, which are semiconductor components, are mounted on the circuit board 6. At the other end. Further, the line filter circuit 12 is arranged at a position as far as possible from the FETs 8 and 9 and the inverter drive circuit 17.
  • the effect of heat generated by the choke coil 7 on the FETs 8, 9 and the IC 17 for inverting drive is minimized. be able to. Furthermore, by disposing the FETs 8 and 9 which are heat-sensitive semiconductor components and the IC 17 for driving the inverters away from the line filter circuit 12 which is a heat-generating component, the line fill circuit 12 Minimize the effects of heat generated by FETs on FETs 8 and 9 and IC 17 Can be limited.
  • the FETs 8 and 9 and the inverter driving IC 17 are located at positions away from the electrodes 21 and 22 so as not to be affected by the heat generated by the electrodes 21 and 22. Preferably, they are arranged.
  • the fluorescent lamp 1 has been described as having a shape in which three substantially U-shaped arc tubes are connected by a bridge.
  • the shape of the fluorescent lamp 1 is not limited to this.
  • the fluorescent lamp 1 can have any shape.
  • the fluorescent lamp 1 may have a WU shape.
  • the positions of the electrodes 21 and 22 change, so that the locations of the FETs 8 and 9 and the IC 17 for driving the inverter change.
  • the circuit board 6 has a rectangular shape.
  • the shape of the circuit board 6 is not limited to this.
  • the circuit board 6 can have any shape.
  • the circuit board 6 may have a circular shape.
  • IC has been described as an example of a semiconductor component.
  • semiconductor components other than these semiconductor components eg, diodes, I C
  • I C diodes
  • the IC 17 is arranged on the surface opposite to the surface of the circuit board on which the choke coil 7 is arranged.
  • the FETs 8 and 9 and the IC 17 for driving the inverter can be arranged on the same surface as the surface of the circuit board on which the York coil 7 is arranged. In this case, radiant heat from the fluorescent lamp 1 is blocked by the circuit board. As a result, it is possible to reduce the effect of the heat generated by the fluorescent lamp 1 on the FETs 8 and 9 and the IC 17 for driving the evening light.
  • the heat-generating component that generates heat when the fluorescent lamp is turned on is disposed on the first surface of the circuit board, the semiconductor component is disposed on the second surface opposite to the first surface, and the semiconductor component is provided.
  • the semiconductor component that is weak to heat at a position away from the heat-generating component it is possible to suppress the temperature rise of the semiconductor component.

Landscapes

  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
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Description

明 細 電球形蛍光ランプ 技術分野
本発明は、 蛍光 蛍光ランプを点灯させるための点灯回路とを含む電球 形蛍光ランプに関する 背景技術
電球形蛍光ランプは、 白熱電球と互換性を有する口金 （例えば、 E 2 6型の口 金） を有している。 これにより、 電球形蛍光ランプを白熱電球用のソケットにね じ込んで使用することが可能である。 また、 電球形蛍光ランプは、 蛍光ランプと 点灯回路とがー体となった構造を有している。
電球形蛍光ランプは、 白熱電球と比較して、 消費電力が約 1 3、 寿命が約 6 倍であるといった優れた特徴を有している。 このため、 電球形蛍光ランプは、 白 熱電球に代わる省電力タイプの光源として近年急速に普及しつつある。
電球形蛍光ランプの点灯回路としては、 電球形蛍光ランプ全体の小型軽量化の ために高周波ィンバ一夕回路が使用されるのが一般的である。
電球形蛍光ランプの点灯回路は、 回路基板と、 回路基板上に配置された回路部 品とを含む。 回路基板上の回路部品の配置は、 電気的な回路設計を考慮して決定 されるとともに、 点灯回路を収納するケース内のスペースを有効に利用すること により、 電球形蛍光ランプを小型化することが可能なように決定される。
実公昭 6 3 - 4 3 3 1号公報は、 回路部品の配置の一例を示している。 実公昭 6 3 - 4 3 3 1号公報によれば、 回路部品のうちで最大取付高さ寸法を有する部 品が回路基板の中央部に配置され、 その他の取付高さ寸法を有する回路部品が取 付高さ寸法の大きい順に上記最大取付高さ寸法を有する部品を中心として回路基 板の周辺側に向かって配置される。 これにより、 点灯回路の小型化を実現してい る。
実公昭 6 3 - 4 3 3 1号公報は、 I C化された回路部品を回路基板上に配置す ることには言及していない。 従って、 実公昭 6 3— 4 3 3 1号公報では、 回路部 品を I C化するにあたっての熱対策は考慮されていない。
本発明は、 I C化された回路部品に対する熱的悪影響を低減することが可能な 電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。 発明の開示
上記目的を達成するために、 本発明の電球型蛍光ランプは、 蛍光ランプと前記 蛍光ランプを点灯させるための点灯回路とを備えた電球形蛍光ランプであって、 前記点灯回路は、 回路基板と、 前記回路基板の第 1面に配置され、 前記蛍光ラン プの点灯時に発熱する発熱部品と、 前記回路基板の前記第 1面と反対側の第 2面 に配置された半導体部品とを含み、 前記半導体部品は、 前記発熱部品が配置され ている前記第 1面の領域に対応する前記第 2面の領域以外の領域に配置されおり、 これによつて上記目的が達成される。
前記半導体部品は、 前記蛍光ランプを駆動するィンバ一夕回路に含まれるィン バー夕駆動用 I Cであってもよい。
前記インバー夕回路は、 前記インバー夕駆動用 I Cによって駆動される第 1ス イッチング素子と、 前記インバー夕駆動用 I Cによって駆動される第 2スィッチ ング素子とをさらに含み、 前記発熱部品は、 前記回路基板のほぼ中央の領域に配 置されており、 前記インバー夕駆動用 I Cが配置されている前記回路基板の領域 と前記第 1および第 2スィツチング素子が配置されている前記回路基板の領域と は、 前記発熱部品が配置されている前記領域に対して反対側に位置していてもよ い。
前記インバー夕回路は、 前記インバー夕駆動用 I Cによって駆動される第 1ス イッチング素子と、 前記インバー夕駆動用 I Cによって駆動される第 2スィッチ ング素子とをさらに含み、 前記発熱部品は、 前記回路基板の端部に配置されてお り、 前記インバー夕駆動用 I Cと前記第 1および第 2スイッチング素子とは、 前 記発熱部品が配置されている前記端部とは反対側の端部に配置されていてもよい。 前記発熱部品は、 磁気回路部品であってもよい。
前記半導体部品は、 前記蛍光ランプの電極が設けられている管端部から少なく とも 1 0 mm離れた位置に配置されていてもよい。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施の形態 1の電球形蛍光ランプ 5 0の構成を示す側面図で ある。
図 2は、 電球形蛍光ランプ 5 0の点灯回路 2の回路図である。
図 3は、 回路基板 6上の回路部品の配置例を示す平面図である。
図 4は、 回路基板 6上の回路部品の配置例を示す平面図である。
図 5は、 回路基板 6上の回路部品の配置例を示す平面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(実施の形態 1 )
図 1は、 本発明の実施の形態 1の電球形蛍光ランプ 5 0の構成を示す。
電球形蛍光ランプ 5 0は、 蛍光ランプ 1と、 蛍光ランプ 1を点灯させるための 点灯回路 2とを含む。
蛍光ランプ 1は、 例えば、 3本の略 U字型の発光管をブリッジにより連結する ことによって構成される。
点灯回路 2は、 回路基板 6と、 回路基板 6の第 1面 6 aに配置された少なくと も 1つの回路部品と、 回路基板 6の第 2面 6 bに配置された少なくとも 1つの回 路部品とを含む。 ここで、 回路基板 6の第 1面 6 aは、 蛍光ランプ 1と反対側の 面として定義され、 回路基板 6の第 2面 6 bは、 蛍光ランプ 1と同じ側の面とし て定義される。
以下の説明では、 「第 1面」 のことを 「表面」 または 「上面」 という。 また、 「第 2面」 のことを 「裏面」 または 「下面」 という。
図 1に示される例では、 回路基板 6の表面 6 aにはチョークコイル 7などの回 路部品が配置されており、 回路基板 6の裏面 6 bには F E T 8、 9などの回路部 品が配置されている。
カバー 3は、 それの内部に点灯回路 2を収納するように形成されている。 透光 性を有するグローブ 5は、 蛍光ランプ 1の周囲を覆うように形成されている。 電球形蛍光ランプ 5 0の一端には、 口金 4が取り付けられている。 白熱電球用 の口金 （例えば、 白熱電球用 E 2 6型の口金） と同一の大きさおよび同一の形状 を有するように口金 4を設計することにより、 白熱電球用ソケットを有する照明 器具 （図示されていない） に電球形蛍光ランプ 5 0を装着することが可能になる 。
蛍光ランプ 1は、 点灯回路 2に電気的に接続されており、 点灯回路 2は口金 4 に電気的に接続されている。 電球形蛍光ランプ 5 0を照明器具に装着した場合に は、 点灯回路 2は、 その照明器具から口金 4を介して電力を供給される。 その結 果、 蛍光ランプ 1が点灯する。
図 2は、 電球形蛍光ランプ 5 0の点灯回路 2の構成を示す。
点灯回路 2は、 ラインフィルタ回路 1 2と、 整流回路 1 3と、 電源平滑用コン デンサ 1 4と、 インバー夕回路 1 5と、 チョークコイル 7と、 共振用コンデンサ 1 6とを含む。 電球形蛍光ランプ 5 0を照明器具に装着すると、 商用電源 1 1か らラインフィル夕回路 1 2に電力が供給される。
インバー夕回路 1 5は、 蛍光ランプ 1を高周波で駆動するために使用される。 インバー夕回路 1 5を使用することにより、 点灯回路 2の回路部品を小型軽量化 することが可能になる。
ィンバ一夕回路 1 5は、 ィンバ一夕駆動用 I C 1 7、 ィンバ一夕駆動用 I C 1 7によって駆動される F E T 8、 9、 およびインバ一タ用コンデンサ 1 8を含む 。 F E T 8、 9は、 スイッチング素子として機能するトランジスタである。 インバー夕駆動用 I C 1 7は、 F E T 8、 9を駆動するための回路を I C化し たものである。 F E T 8、 9を駆動するための回路を I C化することにより、 少 なくとも以下に示す （1 ) および （2 ) の利点が得られる。
( 1 ) 多品種の蛍光ランプに適合した駆動回路を容易に設計することが可能にな る。 例えば、 インバー夕駆動用 I C 1 7に接続される外付け部品 （例えば、 抵抗 やコンデンサ） を変更することにより、 様々な仕様 （例えば、 ワット数、 入力電 圧および周波数の仕様） の蛍光ランプに適合した駆動回路を容易に実現すること ができる。 その結果、 電球形蛍光ランプの製造コストを下げることが可能になる
( 2 ) 調光機能を有する小型の電球形蛍光ランプを実現することが可能になる。 調光機能とは、 蛍光ランプの明るさを調節する機能をいう。 調光機能を実現する ためには、 蛍光ランプを点灯する周波数を制御する必要がある。 周波数の制御に より、 蛍光ランプに流れる電流を変化させる必要があるからである。 蛍光ランプ に流れる電流を多くすれば蛍光ランプは明るく点灯し、 蛍光ランプに流れる電流 を少なくすれば蛍光ランプは暗く点灯する。 周波数を制御するための回路は非常 に複雑であり、 I C化しなければ大規模な回路となる。 従って、 調光機能を有す る電球形蛍光ランプの小型化を図るためには、 F E T 8、 9を駆動するための回 路を I C化するとともに、 その I Cに周波数制御機能を組み込むことが必須とな る。
以上の理由から、 インバー夕駆動用 I C 1 7を有する電球形蛍光ランプ 5 0が 次世代の電球形蛍光ランプとして有力視されている。
なお、 点灯回路 2の構成は、 図 2に示される構成に限定されない。 蛍光ランプ
0 1を点灯させる機能を有する限り、 点灯回路 2は、 任意の構成を有し得る。 点灯 回路 2の動作については周知であるので、 ここではその説明を省略する。
チョークコイル 7は、 蛍光ランプ 1に流れる電流を制限するために用いられる 磁気回路部品である。 チョークコイル 7は、 蛍光ランプ 1の点灯時に発熱する発 熱部品である。 蛍光ランプ 1の点灯中には、 チョークコイル 7の温度は、 周囲の 温度事情により多少変化するものの、 最大で約 1 5 0 °Cという高温に達する。 そ の結果、 チョークコイル 7が配置されている回路基板 6の表面 6 aの領域に対応 する裏面 6 bの領域の温度もほぼ 1 5 0 °Cに達する。
一方、 インバー夕回路 1 5内の F E T 8、 9およびインバー夕駆動用 I C 1 7 は半導体部品であり、 耐熱性が低い。 F E T 8、 9の好ましい使用温度は、 力夕 ログ値で 1 5 0 °C以下であり、 インバー夕駆動用 I Cの好ましい使用温度は、 1 2 5 °C以下である。 従って、 電球形蛍光ランプ 5 0の信頼性を向上させるために は、 発熱部品からの熱の影響をできるだけ受けない位置にこれらの半導体部品を 配置する必要がある。
図 3は、 電球形蛍光ランプ 5 0において、 回路基板 6上に配置された回路部品 の配置を示す。 ここで、 図 3は、 図 1に示される Aの方向から回路基板 6を見た 図である。 ただし、 図 3では、 カバー 3およびグローブ 5の図示は省略されてい る。
図 3において、 実線によって示される回路部品は、 回路基板 6の上面 6 aに配 置されていることを示し、 破線によって示される回路部品は、 回路基板 6の下面 6 bに配置されていることを示している。
図 3に示される例では、 発熱部品であるチョークコイル 7は、 回路基板 6の上 面 6 aのほぼ中央に配置されている。 半導体部品である F E T 8、 9およびイン バー夕駆動用 I C 1 7は、 回路基板 6の下面 6 bに配置されている。
F E T 8、 9およびインバー夕駆動用 I C 1 7は、 チョークコイル 7が配置さ れている上面 6 aの領域に対応する下面 6 bの領域以外の領域に配置されている 。 さらに、 FET8、 9が配置されている領域とチョークコイル 7が配置される 領域とは、 チョークコイル 7が配置されている領域に対して反対側に位置してい る。 図 3に示される例では、 FET8、 9は回路基板 6の一方の端部に配置され ており、 インバー夕駆動用 I C 1 7は、 回路基板 6の他方の端部に配置されてい る。
このように、 熱に弱い半導体部品である FET 8、 9およびインバー夕駆動用 I C 17を発熱部品であるチョークコイル 7から離れた位置に配置することによ り、 チョークコイル 7による発熱が FET 8、 9およびインバー夕駆動用 I C 1 7に及ぼす影響を最小限にとどめることができる。
さらに、 FET8、 9は熱に弱い半導体部品である一方で、 FET8、 9自身 も発熱するという性質を有している。 FET8、 9による発熱量は、 チョークコ ィル 7による発熱量に比較して十分に小さいものの、 FET8、 9による発熱が インバ一夕駆動用 I C 17に与える影響を無視することはできない。 インバー夕 駆動用 I C 17は、 FET8、 9よりも耐熱温度が低いため、 FET8、 9より も発熱の影響を受けやすいからである。 上述したように、 インバー夕駆動用 I C 17を FET8、 9から離れた位置に配置することにより、 FET8、 9による 発熱がインバー夕駆動用 I C 1 7に及ぼす影響を最小限にとどめることができる 上述したように、 インバー夕駆動用 I C 1 7の方が FET8、 9よりも発熱の 影響を受けやすいので、 FET8、 9よりも熱的悪影響を防ぐ必要性が高い。 従 つて、 回路基板 6上に回路部品を配置するにあたっては、 FET8、 9の配置よ りもィンバ一夕駆動用 I C 17の配置を適切に決定することが重要である。 ィン バー夕駆動用 I C 1 7は、 チヨ一クコイル 7が配置されている回路基板 6の上面 6 aの領域に対応する下面 6 bの領域以外の領域に配置される必要がある。 一方 、 FET8、 9は、 それらの一部とチョークコイル 7が配置されている回路基板 6の上面 6 aの領域に対応する下面 6 bの領域とが重複するように配置されても よい。 このような配置によっても電球形蛍光ランプ 50の信頼性が損なわれるこ とはない。
さらに、 蛍光ランプ 1の点灯中には、 蛍光ランプ 1の電極 21、 22は約 10 00°Cという非常に高温になっている。 その結果、 電極 21、 22が封止されて いる蛍光ランプ 1の管端部のほぼ半径 1 0mm以内の範囲は、 150°C以上の温 度になっている。
FET8、 9は、 電極 21、 22が封止されている蛍光ランプ 1の管端部から 10mm以上の距離を離して配置される。 これにより、 FET8、 9の温度を 1 50°C以下にすることができる。 図 3において、 d21— 8≥10mm、 かつ、 d2 卜 9≥1 0mm、 かつ、 d22— 8≥1 0mm、 かつ、 d 22— 9≥ 10 mmである。 ここで、 d21— 8は電極 21と FET8との距離を示し、 d21— 9は電極 21と F ET9との距離を示し、 d22_8は電極 22と FET8との距離を示し、 d22_9 は電極 22と FET 9との距離を示す。
インバー夕駆動用 I C 1 7は、 電極 2 1、 22が封止されている蛍光ランプ 1 の管端部から 15mm以上の距離を離して配置される。 これにより、 インバー夕 駆動用 I C 1 7の温度を 125 以下にすることができる。 図 3において、 d2 i一 17≥1 5mm、 かつ、 d 22— 17≥ 1 5mmである。 ここで、 d21— 17は電極 21とインバー夕駆動用 I C 17との距離を示し、 d22— 17は電極 22とインバ 一夕駆動用 I C 1 7との距離を示す。
以上のように、 実施の形態 1によれば、 高温になるチヨ一クコイル 7が配置さ れている回路基板 6のほぼ真裏面には、 インバー夕駆動用 I C 17が配置されな い。 これにより、 チヨ一クコイル 7による発熱がインバー夕駆動用 I C 1 7に及 ぼす影響を低減することができる。
さらに、 インバー夕駆動用 I C 1 7は、 FET8、 9から離れた位置に配置さ れる。 これにより、 FET8、 9による発熱がインバー夕駆動用 I C 17に及ぼ す影響を低減することができる。 さらに、 インバー夕駆動用 I C 1 7は、 蛍光ランプ 1の電極 2 1 、 2 2から離 れた位置に配置される。 これにより、 蛍光ランプ 1の電極 2 1 、 2 2による発熱 がインバ一夕駆動用 I C 1 7に及ぼす影響を低減することができる。
このように、 熱に弱い半導体部品であるインバー夕駆動用 I C 1 7を発熱部品 から離れた位置に配置することにより、 インバー夕駆動用 I C 1 7の温度上昇を 抑制することができる。 これにより、 発熱部品からの熱的な影響により、 点灯回 路 2の動作に不具合が生じる可能性を低減することができる。 その結果、 点灯回 路 2の信頼性を向上させることが可能となり、 ひいては電球形蛍光ランプ 5 0全 体の信頼性を向上させることが可能となる。
(実施の形態 2 )
実施の形態 2では、 発熱部品であるチョークコイル 7が回路基板 6の端部に配 置されている例を説明する。
図 4は、 回路基板 6上の回路部品の配置例を示す。 図 4において、 実線によつ て示される回路部品は、 回路基板 6の上面 6 aに配置されていることを示し、 破 線によって示される回路部品は、 回路基板 6の下面 6 bに配置されていることを 示している。
図 4に示されるように、 チョークコイル 7は、 回路基板 6上の一方の端部に配 置されており、 半導体部品である F E T 8、 9およびインバー夕駆動回路 1 7は 、 回路基板 6上の他方の端部に配置されている。
このように、 熱に弱い半導体部品である F E T 8、 9およびインバー夕駆動用
I C 1 7を発熱部品であるチョークコイル 7から離れた位置に配置することによ り、 チョークコイル 7による発熱が F E T 8、 9およびインバー夕駆動用 I C 1 7に及ぼす影響を最小限にとどめることができる。
なお、 ラインフィルタ回路 1 2が大型のチョークコイルを含む場合がある。 特 に、 電球形蛍光ランプ 5 0が調光機能を有する場合には、 ノイズ耐性を向上させ るために、 ラインフィル夕回路 1 2が大型のチョークコイルを含む必要がある。 チョークコイルが大型化すると抵抗値が大きくなり、 損失が増加するため発熱量 が増加する。 従って、 ラインフィル夕回路 1 2が大型のチョークコイルを含む場 合には、 ラインフィル夕回路 1 2による発熱の影響も考慮する必要がある。 図 5は、 回路基板 6上の回路部品の配置例を示す。 回路基板 6は、 ラインフィ ル夕回路 1 2が大型のチョークコイルを含み、 そのチョークコイルによる発熱量 が大きい場合に好適に使用され得る。
図 5において、 実線によって示される回路部品は、 回路基板 6の上面 6 aに配 置されていることを示し、 破線によって示される回路部品は、 回路基板 6の下面 6 bに配置されていることを示している。
ラインフィル夕回路 1 2が大型のチヨ一クコイルを含む場合であっても、 ライ ンフィル夕回路 1 2による発熱量よりもチョークコイル 7による発熱量の方が大 きい。 従って、 インバ一タ駆動用 I C 1 7とチョークコイル 7との距離は、 イン バー夕駆動用 I C 1 7とラインフィル夕回路 1 2との距離よりも大きくする必要 がある。
図 5に示されるように、 チョークコイル 7は、 回路基板 6上の一方の端部に配 置されており、 半導体部品である F E T 8、 9およびインバー夕駆動回路 1 7は 、 回路基板 6上の他方の端部に配置されている。 さらに、 ラインフィルタ回路 1 2は、 F E T 8、 9およびインバー夕駆動回路 1 7から可能な範囲で離れた位置 に配置されている。
このように、 熱に弱い半導体部品である F E T 8、 9およびインバー夕駆動用
I C 1 7を発熱部品であるチョークコイル 7から離れた位置に配置することによ り、 チヨ一クコイル 7による発熱が F E T 8、 9およびインバー夕駆動用 I C 1 7に及ぼす影響を最小限にとどめることができる。 さらに、 熱に弱い半導体部品 である F E T 8、 9およびインバ一夕駆動用 I C 1 7を発熱部品であるラインフ ィル夕回路 1 2から離れた位置に配置することにより、 ラインフィル夕回路 1 2 による発熱が F E T 8、 9およびィンバー夕駆動用 I C 1 7に及ぼす影響を最小 限にとどめることができる。
なお、 実施の形態 1と同様に、 F E T 8、 9およびインバー夕駆動用 I C 1 7 は、 電極 2 1 、 2 2による発熱の影響を受けない程度に電極 2 1 、 2 2から離れ た位置に配置されていることが好ましい。
実施の形態 1および実施の形態 2では、 蛍光ランプ 1は 3本の略 U字形の発光 管をブリッジで連結させた形状を有するとして説明した。 しかし、 蛍光ランプ 1 の形状はこれに限定されない。 蛍光ランプ 1は、 任意の形状を有し得る。 例えば 、 蛍光ランプ 1は W— U形状を有していてもよい。 ただし、 蛍光ランプ 1の形状 が変われば電極 2 1 、 2 2の位置が変わるので、 F E T 8、 9およびインバー夕 駆動用 I C 1 7の配置場所は変わってくる。
実施の形態 1および実施の形態 2では、 回路基板 6は長方形の形状を有すると して説明した。 しかし、 回路基板 6の形状はこれに限定されない。 回路基板 6は 、 任意の形状を有し得る。 例えば、 回路基板 6は、 円形の形状を有していてもよ い。
実施の形態 1および実施の形態 2では、 F E T 8、 9およびインバ一夕駆動用
I Cを半導体部品の例として説明した。 しかし、 これらの半導体部品以外の半導 体部品 （例えば、 ダイオード、 I C ) を使用してもよい。 熱に弱い半導体部品を 発熱部品から離れた位置に配置することにより、 発熱部品による発熱が半導体部 品に及ぼす影響を低減することが可能になる。
実施の形態 1および実施の形態 2では、 F E T 8、 9およびインバー夕駆動用
I C 1 7は、 チョークコイル 7が配置された回路基板の面と反対側の面に配置さ れているとして説明した。 F E T 8、 9およびインバ一夕駆動用 I C 1 7は、 チ ヨークコイル 7が配置された回路基板の面と同一の面に配置され得る。 この場合 、 蛍光ランプ 1からの輻射熱が回路基板により遮られる。 その結果、 蛍光ランプ 1の発熱が F E T 8、 9およびィンバー夕駆動用 I C 1 7に及ぼす影響を低減す ることが可能になる。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 蛍光ランプの点灯時に発熱する発熱部品が回路基板の第 1面 に配置されており、 半導体部品が第 1面と反対側の第 2面に配置されており、 半 導体部品は、 発熱部品が配置されている第 1面の領域に対応する第 2面の領域以 外の領域に配置されている。 このように、 熱に弱い半導体部品を発熱部品から離 れた位置に配置することにより、 半導体部品の温度上昇を抑制することができる。 これにより、 発熱部品からの熱的な影響により、 点灯回路の動作に不具合が生じ る可能性を低減することができる。 その結果、 点灯回路の信頼性を向上させるこ とが可能となり、 ひいては電球形蛍光ランプ全体の信頼性を向上させることが可 能となる。

Claims

請求の範囲
1 . 蛍光ランプと前記蛍光ランプを点灯させるための点灯回路とを備えた電球形 蛍光ランプであって、
前記点灯回路は、
回路基板と、
前記回路基板の第 1面に配置され、 前記蛍光ランプの点灯時に発熱する発熱部 a し
口 Bし、
前記回路基板の前記第 1面と反対側の第 2面に配置された半導体部品と を含み、
前記半導体部品は、 前記発熱部品が配置されている前記第 1面の領域に対応す る前記第 2面の領域以外の領域に配置されている、 電球形蛍光ランプ。
2 . 前記半導体部品は、 前記蛍光ランプを駆動するインバー夕回路に含まれるィ ンバ一夕駆動用 I Cである、 請求項 1に記載の電球形蛍光ランプ。
3 . 前記インバー夕回路は、 前記インバー夕駆動用 I Cによって駆動される第 1 スイッチング素子と、 前記インバ一夕駆動用 I Cによって駆動される第 2スイツ チング素子とをさらに含み、 前記発熱部品は、 前記回路基板のほぼ中央の領域に 配置されており、 前記インパー夕駆動用 I Cが配置されている前記回路基板の領 域と前記第 1および第 2スィツチング素子が配置されている前記回路基板の領域 とは、 前記発熱部品が配置されている前記領域に対して反対側に位置している、 請求項 2に記載の電球形蛍光ランプ。
4 . 前記インバー夕回路は、 前記インバー夕駆動用 I Cによって駆動される第 1 スイッチング素子と、 前記インバー夕駆動用 I Cによって駆動される第 2スイツ チング素子とをさらに含み、 前記発熱部品は、 前記回路基板の端部に配置されて おり、 前記インバー夕駆動用 I Cと前記第 1および第 2スイッチング素子とは、 前記発熱部品が配置されている前記端部とは反対側の端部に配置されている、 請 求項 2に記載の電球形蛍光ランプ。
5 . 前記発熱部品は、 磁気回路部品である、 請求項 1に記載の電球形蛍光ランプ。
6 . 前記半導体部品は、 前記蛍光ランプの電極が設けられている管端部から少な くとも 1 O mm離れた位置に配置されている、 請求項 1に記載の電球形蛍光ラン プ。
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