特許 6205869 ＬＥＤ点灯装置及びＬＥＤ照明器具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6205869

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】ＬＥＤ点灯装置及びＬＥＤ照明器具

(51)【国際特許分類】

   H05B 37/02 20060101AFI20170925BHJP

【ＦＩ】

   H05B37/02 J

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-118660(P2013-118660)

(22)【出願日】2013年6月5日

(65)【公開番号】特開2014-235967(P2014-235967A)

(43)【公開日】2014年12月15日

【審査請求日】2016年4月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000192

【氏名又は名称】岩崎電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100160967

【弁理士】

【氏名又は名称】▲濱▼口 岳久

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100128657

【弁理士】

【氏名又は名称】三山 勝巳

(74)【代理人】

【識別番号】100170601

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 孝

(72)【発明者】

【氏名】山口 良明

(72)【発明者】

【氏名】田島 信義

【審査官】 山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２３１１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８１５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４９０５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ３７／０２ − ３９／１０

Ｈ０１Ｌ ３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＥＤ点灯装置であって、
ＬＥＤに直流電流を供給する直流電源回路と、
前記ＬＥＤに流れるＬＥＤ電流を第１の変換率で第１の電圧に変換する電流検出回路と、
前記ＬＥＤに印加されるＬＥＤ電圧を第２の変換率で第２の電圧に変換する電圧検出回路と、
前記第１の電圧と前記第２の電圧の和が所定値で一定となるように前記直流電源回路の出力を制御する制御回路と、
高電位側出力端子及び低電位側出力端子と
を備え、
前記直流電源回路が高電位側出力ノード及び低電位側出力ノードを有し、該高電位側出力ノードが前記高電位側出力端子に接続され、
前記電流検出回路が、前記低電位側出力ノードと前記低電位側出力端子の間に接続された電流検出抵抗からなり、
前記電圧検出回路が、前記高電位側出力端子と前記低電位側出力端子の間に接続された高電位側の第１の抵抗及び低電位側の第２の抵抗の直列回路からなり、
前記第１の電圧が前記電流検出抵抗に発生する電圧であり、前記第２の電圧が前記第２の抵抗に発生する電圧であり、
前記ＬＥＤの環境温度の低下に対して前記ＬＥＤ電流と前記ＬＥＤ電圧の積が減少するように前記第１の変換率及び前記第２の変換率が決定され、
前記第１の抵抗又は前記第２の抵抗が、固定抵抗素子と感温抵抗素子の直列回路からなる、ＬＥＤ点灯装置。

【請求項2】

請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置において、前記ＬＥＤの環境温度の低下に対して、前記第１の電圧の減少量が前記第２の電圧の増加量よりも大きくなるように前記第１の変換率及び前記第２の変換率が決定されたＬＥＤ点灯装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のＬＥＤ点灯装置と、
前記ＬＥＤが実装されたＬＥＤモジュールと、
前記ＬＥＤ点灯装置及び前記ＬＥＤモジュールを内包するケースと
を備えたＬＥＤ照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はＬＥＤ点灯装置及びそれを用いたＬＥＤ照明器具に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１はＬＥＤに対して定電流制御及び定電力制御を行うＬＥＤ駆動装置を開示する。同文献のＬＥＤ駆動装置（６０）は、駆動部（６１）と、ＬＥＤユニット（３）に直列接続されてＬＥＤの駆動電流を検出する抵抗（４３）とを備え、駆動部（６１）はＬＥＤの駆動電流が一定となるように定電流制御を行う。また、同文献のＬＥＤ駆動装置（４）はさらに、ＬＥＤユニット（３）に並列接続されてＬＥＤの駆動電圧を検出する抵抗（４１、４２）を備え、駆動部（５）はＬＥＤの駆動電流と駆動電圧の積からなる消費電力が一定となるように定電力制御を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−２１０８３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、詳細を後述するように、ＬＥＤを定電流制御又は定電力制御したのではＬＥＤが配置される環境の温度変化に対する照度の変化を抑制できない。これは、定電流制御においては、環境温度が低下すると、ＬＥＤ電圧の上昇に起因してＬＥＤ電力が上昇し、そのＬＥＤ電力の上昇に伴い照度が上昇してしまうことによる。またさらに、環境温度低下時においてＬＥＤ電力の上昇率よりも照度の上昇率が大きいため、定電力制御によってＬＥＤ電力を一定としても環境温度低下時には照度が上昇してしまう。このようにＬＥＤに対して定電流制御又は定電力制御を行ったとしても、低温時には、照度の上昇分だけ無駄な電力が消費されてしまうことになる。従って、環境温度低下時の照度上昇を抑制することが望まれる。

【0005】

そこで、本発明は、環境温度の変化に対して照度を略一定にすることができるＬＥＤ点灯装置及びＬＥＤ照明器具を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のＬＥＤ点灯装置は、ＬＥＤに直流電流を供給する直流電源回路と、ＬＥＤに流れるＬＥＤ電流を第１の変換率で第１の電圧に変換する電流検出回路と、ＬＥＤに印加されるＬＥＤ電圧を第２の変換率で第２の電圧に変換する電圧検出回路と、第１の電圧と第２の電圧の和が所定値で一定となるように直流電源回路の出力を制御する制御回路とを備える。

【0007】

本発明のＬＥＤ点灯装置によると、第１の電圧と第２の電圧の和が所定値で一定となるように直流電源回路の出力が制御されるので、ＬＥＤ電圧の増加に対してＬＥＤ電流及びＬＥＤ電力を減少させることができる。これにより、ＬＥＤ電圧の上昇に伴う照度の上昇を抑制し、照度を略一定に保つことが可能となる。

【0008】

ここで、ＬＥＤの環境温度の低下に対してＬＥＤ電流とＬＥＤ電圧の積が減少するように第１の変換率及び第２の変換率が決定される。例えば、ＬＥＤの環境温度の低下に対して、ＬＥＤ電流減少の変化量がＬＥＤ電圧増加の変化量よりも大きくなるように第１の変換率及び第２の変換率が決定される。これにより、環境温度の低下に対してＬＥＤ電力を減少させることができ、照度の過剰な増加を抑制することができる。従って、環境温度の低下に伴う照度の過剰な上昇に起因する無駄な消費電力を節約することができる。

【0009】

上記のＬＥＤ点灯装置は、さらに高電位側出力端子及び低電位側出力端子を有し、直流電源回路は高電位側出力ノード及び低電位側出力ノードを有し、高電位側出力ノードが高電位側出力端子に接続される。電流検出回路は、低電位側出力ノードと低電位側出力端子の間に接続された電流検出抵抗からなり、電圧検出回路は、高電位側出力端子と低電位側出力端子の間に接続された高電位側の第１の抵抗及び低電位側の第２の抵抗の直列回路からなり、第１の電圧が電流検出抵抗に発生する電圧であり、第２の電圧が第２の抵抗に発生する電圧となるように構成した。これにより、簡素な構成で上述の効果を得ることができる。

【0010】

本発明のＬＥＤ照明器具は、上記のＬＥＤ点灯装置と、ＬＥＤが実装されたＬＥＤモジュールと、ＬＥＤ点灯装置及びＬＥＤモジュールを内包するケースとを備える。これにより、あらゆる環境温度範囲においても照度が一定であり、消費電力の無駄がないＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態によるＬＥＤ照明器具を示す図である。

【図2】本発明の実施形態によるＬＥＤ点灯装置を示す図である。

【図3】ＬＥＤ照明装置における環境温度−ケース温度特性を示す図である。

【図4】図２のＬＥＤ点灯装置による環境温度−ＬＥＤ電流及びＬＥＤ電圧特性を示す図である。

【図5】図２のＬＥＤ点灯装置の環境温度−ＬＥＤ電力特性を示す図である。

【図6】図２のＬＥＤ点灯装置のＬＥＤ電圧−ＬＥＤ電流及びＬＥＤ電力特性を示す図である。

【図7】図２のＬＥＤ点灯装置の環境温度−照度特性を示す図である。

【図8】比較例のＬＥＤ点灯装置を示す図である。

【図9】図８のＬＥＤ点灯装置による環境温度−ＬＥＤ電流及びＬＥＤ電圧特性を示す図である。

【図10】図８のＬＥＤ点灯装置の環境温度−ＬＥＤ電力特性を示す図である。

【図11】図８のＬＥＤ点灯装置のＬＥＤ電圧−ＬＥＤ電流及びＬＥＤ電力特性を示す図である。

【図12】図８のＬＥＤ点灯装置の環境温度−照度特性を示す図である。

【図13】本発明の変形例によるＬＥＤ点灯装置を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１に、本発明の実施形態によるＬＥＤ照明器具を示す。ＬＥＤ照明器具１はケース１００と、ケース１００の内部に固定されたＬＥＤ点灯装置２００及びＬＥＤモジュール３００とを備え、ＬＥＤ点灯装置２００とＬＥＤモジュール３００は配線Ｗ１及びＷ２で接続される。ＬＥＤモジュール３００は複数のＬＥＤ３０１を備える。ＬＥＤモジュール３００はケース１００に内包されるが、ＬＥＤモジュール３００の照射面、即ち、ＬＥＤ３０１の前面付近には透明のカバー部が配置され、ＬＥＤ３０１による発光が取り出されるものとする。ＬＥＤ点灯装置２００は交流電源ＡＣ（例えば、商用電源）からの交流入力を直流出力に変換して、直流出力をＬＥＤモジュール３００に供給する。なお、本実施形態では、ＬＥＤ照明器具１が屋外用の防犯灯器具であるものとして説明を行うが、ＬＥＤ照明器具１の用途はこれに限られない。

【0013】

図２に、ＬＥＤ点灯装置２００の回路構成を示す。ＬＥＤ点灯装置２００は、入力端子Ｔ１及びＴ２と高電位側出力端子Ｔ３及び低電位側出力端子Ｔ４の間に、入力回路２１０、直流電源回路２２０、電流検出回路２３０、電圧検出回路２４０及び制御回路２５０を備える。高電位側出力端子Ｔ３及び低電位側出力端子Ｔ４にはそれぞれ配線Ｗ１及びＷ２が接続される。なお、本明細書における説明において、各回路素子が上記のどの回路に属するかは便宜的なものであり、本発明を拘束するものではない。

【0014】

入力回路２１０は、電流ヒューズ２１１、コンデンサ２１２、ダイオードブリッジ２１３、コンデンサ２１４、及び必要に応じてノイズフィルタを備える。入力回路２１０には交流電源ＡＣからの交流電圧が入力され、ダイオードブリッジ２１３による全波整流出力が出力される。

【0015】

直流電源回路２２０は、本実施形態では絶縁型フライバックコンバータからなり、力率改善機能を持つ所謂ワンコンバータ方式のフライバック降圧回路を構成する。直流電源回路２２０は、トランス２２１、スイッチング素子２２２、ダイオード２２３及び平滑コンデンサ２２４を備える。平滑コンデンサ２２４の正電極端子は直流電源回路２２０の高電位側出力ノードＮ１となり、負電極端子は低電位側出力ノードＮ２となる。スイッチング素子２２２のオン期間にトランス２２１の一次巻線によってエネルギーが蓄積され、スイッチング素子２２２のオフ期間にそのエネルギーが二次巻線側からダイオード２２３を介して平滑コンデンサ２２４に充電される。降圧比は一次巻線に対する二次巻線の巻数比によって決まり、出力電流はスイッチング素子２２２のオンデューティ（オン期間幅）によって決まる。

【0016】

電流検出回路２３０は低抵抗素子からなる電流検出抵抗（以下、「電流検出抵抗２３０」ともいう）からなり、低電位側出力ノードＮ２と低電位側出力端子Ｔ４の間に接続される。ＬＥＤ３０１に流れるＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤは、電流検出抵抗２３０の抵抗値Ｒ_２３０で決まる変換率で電圧Ｖ１（＝Ｉ_ＬＥＤ×Ｒ_２３０）に変換される。

【0017】

電圧検出回路２４０は分圧回路からなり、高電位側出力端子Ｔ３と低電位側出力端子Ｔ４の間に接続された高電位側の分圧抵抗２４１及び低電位側の分圧抵抗２４２からなる。なお、分圧抵抗２４１と分圧抵抗２４２の接続点を分圧ノードＮ３というものとする。ＬＥＤモジュール３００に印加されるＬＥＤ電圧Ｖ_ＬＥＤは、分圧抵抗２４１の抵抗値Ｒ_２４１と分圧抵抗２４２の抵抗値Ｒ_２４２の比で決まる変換率で電圧Ｖ２（＝Ｖ_ＬＥＤ×Ｒ_２４２／（Ｒ_２４１＋Ｒ_２４２））に変換される。なお、図２においては、高電位側の分圧抵抗２４１を１つの抵抗素子で示しているが、分圧抵抗２４１は直列接続された複数の抵抗素子からなるものであってもよい。

【0018】

制御回路２５０はオペアンプ２５１、基準電圧源２５２、フォトカプラ２５３及びＰＷＭ制御回路２５４を含む。オペアンプ２５１の負入力端子（−）には、低電位側出力ノードＮ２に対する分圧ノードＮ３の電圧が入力され、オペアンプ２５１の正入力端子（＋）には、低電位側出力ノードＮ２を基準とする基準電圧源２５２からの基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。オペアンプ２５１には入力端子と出力端子間に帰還抵抗又はコンデンサ（不図示）が接続され、負入力端子電圧と正入力端子電圧の誤差が出力端子において出力される。オペアンプ２５１の出力はフォトカプラ２５３の入力フォトダイオードに入力される。フォトカプラ２５３では、入力フォトダイオードに流れる電流に応じて出力フォトトランジスタの出力状態が決定され、その出力がＰＷＭ制御回路２５４に入力される。

【0019】

ＰＷＭ制御回路２５４はフォトカプラ２５３の出力状態に基づくオン幅でスイッチング素子２２２をＰＷＭ制御する。これにより、制御回路２５０によって、低電位側出力ノードＮ２に対する分圧ノードＮ３の電圧（即ち、上記の電圧Ｖ１と電圧Ｖ２の和）が基準電圧Ｖｒｅｆで一定となるように直流電源回路２２０の出力がフィードバック制御される。

【0020】

ＬＥＤモジュール３００は入力端子Ｔ５及びＴ６を有し、入力端子Ｔ５−Ｔ６間には直列接続された複数のＬＥＤ３０１からなるＬＥＤアレイが実装される。ＬＥＤアレイのアノード端は、入力端子Ｔ５及び配線Ｗ１を介してＬＥＤ点灯装置２００の高電位側出力端子Ｔ３に接続され、ＬＥＤアレイのカソード端は、入力端子Ｔ６及び配線Ｗ２を介して低電位側出力端子Ｔ４に接続される。なお、図においては６個のＬＥＤ３０１が実装される例を示しているが、ＬＥＤ３０１の接続数は５個以下であってもよいし７個以上であってもよい。

【0021】

図３に、ＬＥＤ照明器具１が設置された場所の環境温度（気温）と、ＬＥＤ点灯中のケース１００（ＬＥＤモジュール３００が配置される付近）の内面温度との関係を示す。図示するように、ＬＥＤ点灯中においては、ＬＥＤ点灯装置２００及びＬＥＤモジュール３００からの発熱により、ケース温度が環境温度よりも約７０℃高くなるが、環境温度とケース温度は実質的に線形の関係となる。従って、以降の説明においては、温度に関する説明は全て環境温度を指標として行うものとする。

【0022】

環境温度の範囲について、ＬＥＤ照明器具１が比較的温暖な地域に設置された場合を想定すると、夏の夜間には環境温度が３０℃程度（横軸右端）になることが予想される。一方、ＬＥＤ照明器具１が寒冷地に設置された場合を想定すると、冬の夜間には環境温度が−２０℃程度（横軸左端）になることが予想される。なお、以降の説明においては、環境温度３０℃の動作及び特性を設計上の基準として、環境温度−２０℃時の動作及び特性に着目する。

【0023】

ここで、ＬＥＤ点灯装置２００の動作及び特性を説明する前に、図８に示す比較例のＬＥＤ照明器具２及びＬＥＤ点灯装置４００の動作及び特性を説明する。ＬＥＤ照明器具１（ＬＥＤ点灯装置２００）とＬＥＤ照明器具２（ＬＥＤ点灯装置４００）の共通する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。ＬＥＤ点灯装置４００は、電圧検出回路２４０を備えない点でＬＥＤ点灯装置２００と異なる。また、図３に示した環境温度とケース温度の関係は、ＬＥＤ照明器具１及び２について同様であるものとする。

【0024】

ＬＥＤ点灯装置４００の制御回路２５０において、オペアンプ２５１の負入力端子（−）には、電流検出抵抗２３０に発生する電圧のみが入力される。即ち、制御回路２５０においては、上記の電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｒｅｆで一定となるように直流電源回路２２０の出力がフィードバック制御される。これにより、ＬＥＤ電流が定電流制御される。

【0025】

図９に、ＬＥＤ点灯装置４００による環境温度−ＬＥＤ電流及びＬＥＤ電圧特性を示す。同図では、横軸が環境温度、左軸がＬＥＤ電流、右軸がＬＥＤ電圧であり、ＬＥＤ電流が破線、ＬＥＤ電圧が実線で示される。ＬＥＤ点灯装置４００においてはＬＥＤ電流５００ｍＡで定電流制御が行われているので、ＬＥＤ電流は環境温度にかかわらず５００ｍＡで一定である。一方、ＬＥＤ電圧は環境温度に対して単調減少する。即ち、環境温度が低下すると、ＬＥＤ電圧は上昇する。

【0026】

図１０に、ＬＥＤ点灯装置４００の環境温度−ＬＥＤ電力特性を示す。同図では、横軸が環境温度、縦軸がＬＥＤ電力である。なお、ＬＥＤ電力はＬＥＤ電流とＬＥＤ電圧の積であるから、ＬＥＤ電力は図９のＬＥＤ電圧と同じ形状の線で表され、環境温度に対して単調減少する。即ち、環境温度が低下すると、ＬＥＤ電力は上昇する。

【0027】

図９及び図１０を基に、ＬＥＤ点灯装置４００のＬＥＤ電圧−ＬＥＤ電流及びＬＥＤ電力特性を示すと図１１に示すようになる。同図では、横軸がＬＥＤ電圧、左軸がＬＥＤ電流、右軸がＬＥＤ電力であり、ＬＥＤ電流が破線、ＬＥＤ電力が実線で示される。図９〜図１１から分かるように、環境温度が低下してＬＥＤ電圧が上昇すると、それに比例してＬＥＤ電力が上昇する。

【0028】

図１２に、ＬＥＤ点灯装置４００の環境温度−照度特性を示す。同図では横軸が環境温度であり、縦軸は環境温度３０℃時の照度（又は光束）を１００（％）とした場合の照度比である。図１２から分かるように、照度は環境温度に対して単調減少する。即ち、環境温度が低下すると、照度は上昇する。

【0029】

図９〜図１２から、ＬＥＤ点灯装置４００について次のことがいえる。環境温度３０℃でＬＥＤ電圧、ＬＥＤ電力及び照度が所定の設定値となるように設計されたＬＥＤ照明器具２の環境温度が−２０℃となると、ＬＥＤ電圧、ＬＥＤ電力及び照度が各設定値に対して上昇する。本例では、環境温度３０℃におけるＬＥＤ電圧及びＬＥＤ電力の設定値がそれぞれ１００Ｖ及び５０Ｗである場合に、環境温度−２０℃では、ＬＥＤ電圧及びＬＥＤ電力が約３％上昇して１０３．３Ｖ、５１．７Ｗとなり、照度が約１１６％に上昇する。なお、上記の具体的数値は例示にすぎないが、上記の傾向、即ち、定電流制御の場合に温度低下に対してＬＥＤ電圧及び電力が上昇する傾向及び環境温度低下に対するＬＥＤ電力の上昇率よりもＬＥＤ照度の上昇率が上回る傾向はＬＥＤの種類、電流値、放熱形態、器具形状等にかかわらず同様である。

【0030】

このように、ＬＥＤを定電流制御により点灯したのでは、環境温度の低下に伴い、消費電力及び照度が上昇して過剰なものとなってしまう。また、環境温度の低下に伴う照度の上昇率（本例では１６％）はＬＥＤ電力の上昇率（本例では３％）を上回ることから、特許文献１のようにＬＥＤを定電力制御しても、環境温度の低下に伴って照度が上昇してしまうことが分かる。

【0031】

一方、本実施形態のＬＥＤ点灯装置２００は、環境温度の低下に対してＬＥＤ電力を減少させることにより、照度の上昇を抑制するように構成される。

【0032】

図４に、ＬＥＤ点灯装置２００による環境温度−ＬＥＤ電流及びＬＥＤ電圧特性を示す。同図では、上述した図９と同様に、横軸が環境温度、左軸がＬＥＤ電流、右軸がＬＥＤ電圧であり、ＬＥＤ電流が破線、ＬＥＤ電圧が実線で示される。上述したように、ＬＥＤ点灯装置２００では、電流検出抵抗２３０に発生する電圧Ｖ１と分圧抵抗２４２に発生する電圧Ｖ２の和が基準電圧源２５２の基準電圧Ｖｒｅｆで一定となるように制御される。従って、環境温度が低下してＬＥＤ電圧が増加に向かうと、電圧Ｖ１に変換されるＬＥＤ電流が減少するように制御が行われ、ＬＥＤ電流の減少に伴い、電圧Ｖ２に変換されるＬＥＤ電圧の増大が抑制される。

【0033】

電圧Ｖ１の減少量に対する電圧Ｖ２の増加量の比は、電流検出抵抗２３０の抵抗値及び電圧検出回路２４０における分圧比の設定によって決定される。例えば、本実施形態では、電流検出抵抗２３０が０．４７Ω、電圧検出回路２４０における分圧比は約１／４４０（分圧抵抗２４１：３００ｋΩ、分圧抵抗２４２：６８０Ω）である。これにより、ＬＥＤ電流減少の変化量に対するＬＥＤ電圧増加の変化量の比は約２：１に設定される。従って、環境温度３０℃におけるＬＥＤ電流（５００ｍＡ）及びＬＥＤ電圧（１００Ｖ）に対して、環境温度−２０℃ではＬＥＤ電流の減少量が４％（２０ｍＡ）となるとともにＬＥＤ電圧の増加量が２％（２Ｖ）となる。なお、上記各抵抗値及び上記変化量の比は一例であり、ＬＥＤ点灯装置の出力設定値、ＬＥＤモジュールの構成及び特性等を考慮して他の抵抗値及び変化量の比が適用されてもよい。

【0034】

図５に、ＬＥＤ点灯装置２００の環境温度−ＬＥＤ電力特性を示す。同図では、上述した図１０と同様に、横軸が環境温度、縦軸がＬＥＤ電力である。ＬＥＤ電力はＬＥＤ電流とＬＥＤ電圧の積であり、環境温度の低下に伴うＬＥＤ電流の減少率の絶対値がＬＥＤ電圧の上昇率の絶対値を上回るので、ＬＥＤ電力は環境温度の低下に伴い減少する。本実施形態では、環境温度３０℃におけるＬＥＤ電力（５０Ｗ）を１とすると、環境温度−２０℃ではＬＥＤ電力は約０．９８（＝０．９６×１．０２）となり、５０Ｗから約２％減少して約４９Ｗとなる。

【0035】

図４及び図５を基に、ＬＥＤ点灯装置２００のＬＥＤ電圧−ＬＥＤ電流及びＬＥＤ電力特性を示すと、図６のようになる。同図では、上述した図１１と同様に、横軸がＬＥＤ電圧、左軸がＬＥＤ電流、右軸がＬＥＤ電力であり、ＬＥＤ電流が破線、ＬＥＤ電力が実線で示される。図４〜図６から分かるように、環境温度の低下によりＬＥＤ電圧が上昇すると、ＬＥＤ電流及びＬＥＤ電力とも減少する。

【0036】

図７に、ＬＥＤ点灯装置２００の環境温度−照度特性を示す。同図では、上述した図１２と同様に、横軸が環境温度であり、縦軸は環境温度３０℃時の照度（又は光束）を１００（％）とした場合の照度比である。図７から分かるように、環境温度の低下に対して照度は僅かに（約２％）上昇するものの略一定となる。即ち、ＬＥＤ点灯装置２００においては、環境温度が３０℃から−２０℃に低下すると、ＬＥＤ電流が４％減少し、ＬＥＤ電圧が２％上昇し、ＬＥＤ電力が約２％減少し、その結果として照度の上昇が約２％に抑えられる。

【0037】

このように、環境温度３０℃でＬＥＤ電圧、ＬＥＤ電力及び照度が所定の設定値となるように設計されたＬＥＤ照明器具１の環境温度が−２０℃となると、ＬＥＤ電圧は設定値から増加するものの、ＬＥＤ電流及びＬＥＤ電力は設定値に対して減少する。その結果、環境温度低下時の照度の上昇が減殺され、環境温度３０℃時に対する環境温度−２０℃時の照度の上昇は約２％まで抑制される。即ち、ＬＥＤ点灯装置２００では、環境温度の低下に対してＬＥＤ電力が所定の割合で減少するように構成されているので、環境温度の低下に対する照度の過剰な上昇を抑制することができる。言い換えると、広範な使用温度において略一定の照度を得ることができ、あらゆる環境で余分な電力消費が抑制及び節約される。

【0038】

以上のように、本実施形態のＬＥＤ点灯装置２００は、ＬＥＤ３０１に直流電流を供給する直流電源回路２２０と、ＬＥＤ電流を電圧Ｖ１に変換する電流検出回路２３０と、ＬＥＤ電圧を電圧Ｖ２に変換する電圧検出回路２４０と、直流電源回路２２０の出力を制御する制御回路２５０を備える。制御回路２５０において、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２の和が所定値Ｖｒｅｆで一定となるように直流電源回路２２０の出力が制御されるので、ＬＥＤ電圧の増加に対してＬＥＤ電流及びＬＥＤ電力を減少させることができる。これにより、ＬＥＤ電圧の上昇に伴う照度の上昇を抑制し、照度を略一定に保つことが可能となる。具体的には、環境温度の低下に対してＬＥＤ電力が減少するように電流検出抵抗２３０の抵抗値及び電圧検出回路２４０における分圧比が決定される。例えば、環境温度の低下に対して、ＬＥＤ電流減少の変化量がＬＥＤ電圧増加の変化量よりも大きくなるように上記抵抗値及び分圧比が決定される。これにより、環境温度の低下に対してＬＥＤ電力を減少させることができ、照度の過剰な増加を抑制することができる。従って、環境温度の低下に伴う照度の過剰な上昇に起因する無駄な消費電力を節約することができる。

【0039】

＜変形例＞
なお、上記において本発明の最も好適な実施形態を示したが、本発明は上記構成に限られず、種々の変形が可能である。

【0040】

（１）電圧検出回路の変形
上記実施形態では、環境温度の低下に対する照度の上昇が抑制されるものの、それでも照度の僅かな上昇（約２％の上昇）が見られる。また、電流検出抵抗２３０の抵抗値及び電圧検出回路２４０における分圧比の設定によっては、環境温度低下に対する（即ち、ＬＥＤ電圧の上昇に対する）ＬＥＤ電力の減少が過大となり、それにより環境温度低下時に照度が僅かに低下する可能性がある。そこで、本変形例では、このような環境温度低下時の照度の僅かな上昇又は低下をさらに微調整又は補償する構成が設けられる。

【0041】

具体的には、本変形例では、電圧検出回路２４０の分圧抵抗に感温抵抗素子が接続される。例えば、環境温度低下時の照度の僅かな上昇を補償するために、図１３に示すように、高電位側の分圧抵抗２４１が固定抵抗素子２４１ａと正の温度係数を有する抵抗素子（ＰＴＣサーミスタ）２４１ｂの直列回路からなる構成としてもよい。ＰＣＴサーミスタ２４１ｂは温度低下に伴い抵抗値が減少する。従って、低温下において上記電圧Ｖ２がより増加するので、制御回路２５０のフィードバック制御により直流電源回路２２０の出力はさらに低減される。これにより、環境温度の低下に対するＬＥＤ電力の減少量をより大きくして、環境温度の低下に対する照度の上昇をより抑制することができる。あるいは、低電位側の分圧抵抗２４２が固定抵抗素子と負の温度係数を有する抵抗素子（ＮＴＣサーミスタ）の直列回路からなる構成としてもよい。ＮＣＴサーミスタは低温下において抵抗値が増加するので、高電位側の分圧抵抗２４１にＰＣＴサーミスタを使用する場合と同様の効果を得ることができる。このように、感温抵抗素子を電圧検出回路２４０に接続することにより、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２の変化量の比をより厳密に決定することができ、環境温度に対する照度の変化をさらに抑制することが可能となる。

【0042】

また、図２の回路において環境温度低下時のＬＥＤ電力の減少が過大で照度が僅かに低下する場合には、その補償においては、上記と逆の態様で感温抵抗素子が接続されるようにすればよい。即ち、この場合、高電位側の分圧抵抗２４１が固定抵抗素子とＮＴＣサーミスタの直列回路からなる構成、又は低電位側の分圧抵抗２４２が固定抵抗素子とＰＴＣサーミスタの直列回路からなる構成が採用される。もちろん、ＰＴＣサーミスタ又はＮＴＣサーミスタが分圧抵抗２４１又は２４２の全体又は一部に並列接続される構成としてもよい。

【0043】

（２）直流電源回路のコンバータ方式の変形
上記実施形態では、直流電源回路２２０が絶縁型フライバック回路からなる構成を示したが、直流電力を出力することができれば他の方式のコンバータ回路からなるものであってもよい。例えば、絶縁型フライバック回路の前段に力率改善回路（昇圧チョッパ回路）を設け、フライバック回路には降圧機能のみを持たせる構成としてもよいし、絶縁型フライバック回路の代わりに非絶縁型の降圧チョッパ回路を用いる構成としてもよい。また、上記実施形態では直流電源回路に交流電圧が入力される構成を示したが、バッテリ等の直流電圧が入力される構成にも本発明は適用可能である。この場合、入力回路２１０の特に整流回路２１３は不要となり、直流電源回路２２０はＤＣ／ＤＣコンバータとなる。

【0044】

（３）ＬＥＤ照明器具の用途の変更
上記実施形態では、広い温度範囲で使用され得るＬＥＤ照明器具１として屋外防犯灯を例示したが、ＬＥＤ照明器具１の用途は防犯灯に限られず、街路灯、道路灯等にも適用できる。また、ＬＥＤ照明器具１の用途は屋外用照明に限られない。例えば、屋内用照明においても、設置場所によって環境温度が大きく異なり得る場合に本発明の適用が有用なものとなる。例えば、常温付近で使用されるだけでなく冷凍倉庫内、冷凍用ショーケース内等に設置され得るＬＥＤ照明器具に本発明の適用が有用なものとなる。

【符号の説明】

【0045】

１ ＬＥＤ照明器具
１００ ケース
２００ ＬＥＤ点灯装置
２２０ 直流電源回路
２３０ 電流検出回路（電流検出抵抗）
２４０ 電圧検出回路
２４１、２４２ 分圧抵抗
２５０ 制御回路
３００ ＬＥＤモジュール
３０１ ＬＥＤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】