特許 6240105 光源駆動装置及び照明器具

(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】6240105

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】光源駆動装置及び照明器具

(51)【国際特許分類】

   H05B 37/02 20060101AFI20171120BHJP

【ＦＩ】

   H05B37/02 J

   H05B37/02 K

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-26675(P2015-26675)

(22)【出願日】2015年2月13日

(65)【公開番号】特開2016-149309(P2016-149309A)

(43)【公開日】2016年8月18日

【審査請求日】2016年7月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110788

【弁理士】

【氏名又は名称】椿 豊

(74)【代理人】

【識別番号】100124589

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 竜郎

(74)【代理人】

【識別番号】100166811

【弁理士】

【氏名又は名称】白鹿 剛

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 伸一

【審査官】 田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１５７４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６０８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６０５７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ３７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力された直流電圧を用いて光源を駆動する光源駆動装置であって、
前記入力された直流電圧を、前記入力された直流電圧とは大きさの異なる直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに対して直列に、前記光源を介して接続された電流制御回路と、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電圧を抵抗分圧回路で分圧して第１の電圧を生成する出力電圧検出回路と、
第１のオペアンプと、第１の整流素子と、第２の整流素子とを有するフィードバック回路とを備え、
前記電流制御回路は、トランジスタと、抵抗と、第２のオペアンプとを含み、
前記トランジスタのゲート端子に前記第２のオペアンプの出力端子が接続されており、
前記トランジスタのドレイン端子に前記光源が接続されており、
前記抵抗は、前記トランジスタのソース端子と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端との間に接続されており、
前記第２のオペアンプの反転入力端子は、前記トランジスタのソース端子に接続されており、
前記第１のオペアンプの反転入力端子には、前記第１の電圧が前記第１の整流素子を介して入力され、かつ、前記トランジスタのドレイン端子と前記光源とが接続される点における電圧である第２の電圧が前記第２の整流素子を介して入力され、
前記第１のオペアンプの非反転入力端子は、基準電圧に接続されており、
前記抵抗分圧回路の分圧比は、前記光源が前記光源駆動装置に接続されている場合において前記第２の電圧が前記第１の電圧よりも大きくなるように設定されており、
前記フィードバック回路は、
前記光源が前記光源駆動装置に接続され、前記第２の電圧が前記第１の電圧よりも大きくなったとき、前記第２の電圧が前記第１のオペアンプの反転入力端子に入力され、その入力電圧が前記基準電圧と等しくなるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、
前記光源が前記光源駆動装置に接続されていないとき、前記第１の電圧が前記第１のオペアンプの反転入力端子に入力され、その入力電圧が前記基準電圧と等しくなるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する、光源駆動装置。

【請求項2】

前記光源駆動装置には、調光指示信号が入力され、
前記電流制御回路は、前記調光指示信号に応じて、前記光源に供給される電流を制御する、請求項１に記載の光源駆動装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の光源駆動装置と、
前記光源駆動装置により駆動される光源とを備える、照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、光源駆動装置及び照明器具に関し、特に、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの光源を駆動可能な光源駆動装置及び照明器具に関する。

【背景技術】

【0002】

照明器具などにおいて、複数のＬＥＤからなるＬＥＤモジュール等の光源を調光制御して点灯する光源駆動装置が知られている。

【0003】

このような光源駆動装置としては、例えば下記特許文献１に記載されているように、ＬＥＤランプを切り離して再度接続した際に、ＬＥＤランプに過大電流が流れないように構成されているＬＥＤ電源装置がある。

【0004】

特許文献１に記載されているＬＥＤ電源装置は、以下のような構成を有している。すなわち、ＬＥＤモジュールと直列に電流制限回路が接続されている。ＬＥＤモジュールを再接続するタイミングでは、ＬＥＤモジュールに流れるＬＥＤ電流は所定の閾値に制限される。また、通常に流れるＬＥＤ電流は、電流制御回路によって、所定の値で一定となるように制御される。ＬＥＤ電源装置とＬＥＤモジュールとが切り離されると、電流制御回路による一定電流制御から、電圧制御回路による電圧一定制御に切り替わる。これにより、出力電圧が一定になるように制御される。その後、ＬＥＤモジュールが再接続されると、電流制御回路が再度動作し、ＬＥＤモジュールに流れるＬＥＤ電流が一定に制御される。すなわち、商用電源を遮断しなくてもＬＥＤモジュールに過電流が流れず、ＬＥＤモジュールを脱着することができるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−１２９１２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上記の特許文献１に記載されているような構成には、次のような問題がある。

【0007】

すなわち、過電流を制限するために、電流制限回路を設ける必要がある。また、ＬＥＤ電流や出力電圧のそれぞれを制御するために、各々がオペアンプを含んだ電流制御回路及び電圧制御回路を備える必要がある。そのため、回路が複雑になって部品点数が多くなり、装置が大型化したり製造コストが高くなったりするという問題が生じる。

【0008】

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、光源の着脱時に光源に過電流が流れるのを防止でき、かつ、簡易な構成の光源駆動装置及び照明器具を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、入力された直流電圧を用いて光源を駆動する光源駆動装置であって、入力された直流電圧を、入力された直流電圧とは大きさの異なる直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端に、ＤＣ／ＤＣコンバータに対して直列に、光源を介して接続された電流制御回路と、ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電圧を抵抗分圧回路で分圧して第１の電圧を生成する出力電圧検出回路と、第１のオペアンプと、第１の整流素子と、第２の整流素子とを有するフィードバック回路とを備え、電流制御回路は、トランジスタと、抵抗と、第２のオペアンプとを含み、トランジスタのゲート端子に第２のオペアンプの出力端子が接続されており、トランジスタのドレイン端子に光源が接続されており、抵抗は、トランジスタのソース端子とＤＣ／ＤＣコンバータの出力端との間に接続されており、第２のオペアンプの反転入力端子は、トランジスタのソース端子に接続されており、第１のオペアンプの反転入力端子には、第１の電圧が第１の整流素子を介して入力され、かつ、トランジスタのドレイン端子と光源とが接続される点における電圧である第２の電圧が第２の整流素子を介して入力され、第１のオペアンプの非反転入力端子は、基準電圧に接続されており、フィードバック回路は、光源が光源駆動装置に接続され、第２の電圧が第１の電圧よりも大きくなったとき、第２の電圧が第１のオペアンプの反転入力端子に入力され、その入力電圧が基準電圧と等しくなるようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、光源が光源駆動装置に接続されていないとき、第１の電圧が第１のオペアンプの反転入力端子に入力され、その入力電圧が基準電圧と等しくなるようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御する。

【0011】

好ましくは、光源駆動装置には、調光指示信号が入力され、電流制御回路は、調光指示信号に応じて、光源に供給される電流を制御する。

【0012】

この発明の他の局面に従うと、照明器具は、上述のいずれかに記載の光源駆動装置と、光源駆動装置により駆動される光源とを備える。

【発明の効果】

【0013】

これらの発明に従うと、フィードバック回路により、第２の電圧と第１の電圧とのいずれか大きい方の電圧が基準電圧と等しくなるようにＤＣ／ＤＣコンバータが制御される。したがって、光源の着脱時に光源に過電流が流れるのを防止でき、かつ、簡易な構成の光源駆動装置及び照明器具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態の１つにおける光源駆動装置を用いた照明器具の構成を示すブロック図である。

【図2】光源駆動装置の構成を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態における光源駆動装置を用いた照明器具について説明する。

【0016】

［実施の形態］

【0017】

図１は、本発明の実施の形態の１つにおける光源駆動装置を用いた照明器具の構成を示すブロック図である。

【0018】

図１に示されるように、照明器具１００は、光源駆動装置１と、光源１０と、調光制御装置８０とを備えている。照明器具１００は、光源１０が駆動されて点灯することで、照明を行う。

【0019】

光源駆動装置１は、光源１０に接続されている。光源駆動装置１は、光源１０を駆動する。

【0020】

本実施の形態において、光源１０は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を直列に接続してなるＬＥＤユニットを有する、ＬＥＤモジュールである。なお、光源１０は、１つのＬＥＤを有しているものであってもよいし、ＬＥＤではなく他種の光源を用いたものであってもよい。

【0021】

光源駆動装置１は、調光制御装置８０に接続されている。調光制御装置８０は、光源駆動装置１に対して調光指示信号Ｖｒｅｆ２を出力する。調光指示信号Ｖｒｅｆ２は、例えば、照明の明るさに対応する電圧値である。光源駆動装置１は、調光制御装置８０から出力された調光指示信号Ｖｒｅｆ２に基づいて、光源１０の調光動作を行う。すなわち、照明器具１００では、光源１０による照明の明るさを変更できる。

【0022】

図２は、光源駆動装置１の構成を示す回路図である。

【0023】

図２に示されるように、光源駆動装置１は、整流回路ＢＤ１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２と、電流制御回路４と、出力電圧検出回路３と、フィードバック回路５と、制御電源回路６とを有している。

【0024】

整流回路ＢＤ１は、例えば、交流商用電源Ｖａｃに接続されている。整流回路ＢＤ１は、交流商用電源Ｖａｃからの交流電圧を全波整流して、直流電圧を出力する。

【0025】

ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、整流回路ＢＤ１から出力された直流電圧を、整流回路ＢＤ１から出力された直流電圧とは大きさの異なる直流電圧に変換する。

【0026】

ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、例えば、直流電圧を平滑する平滑コンデンサＣ１と、制御回路２ａと、トランスＴ１と、トランジスタＱ１と、平滑コンデンサＣ２等を有している。トランスＴ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の入力端に接続されている１次巻線ｎ１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力端に接続されている２次巻線ｎ２と、補助巻線ｎ３とを有している。

【0027】

平滑コンデンサＣ１は、１次巻線ｎ１に並列に接続されている。２次巻線ｎ２の高圧側出力端にはダイオードＤ２が接続されており、低圧側出力端は接地電位に接続されている。ダイオードＤ２のカソードと２次巻線ｎ２の低圧側出力端とが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力端（以下、単に出力端ということがある。）となる。平滑コンデンサＣ２は、出力端に、後述の光源１０及び電流制御回路４に対して並列に接続されている。

【0028】

制御回路２ａは、フォトカプラＰＣ１に接続されている。制御回路２ａには、フォトカプラＰＣ１及び抵抗Ｒ１を介してフィードバック信号が入力される。制御回路２ａは、フィードバック信号に基づいてトランジスタＱ１を駆動し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧を制御する。補助巻線ｎ３は、ダイオードＤ１を介して制御回路２ａに接続されている。制御回路２ａは、補助巻線ｎ３とダイオードＤ１とによって２次巻線ｎ２に流れる電流がゼロになるタイミングを監視する。制御回路２ａは、２次巻線ｎ２に流れる電流がゼロになるタイミングに基づいて、トランジスタＱ１をオン状態にする。トランジスタＱ１は、１次巻線ｎ１に電流が流れるかどうかを制御する。すなわち、制御回路２ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の電力変換効率が高くなるように、臨界モードでトランジスタＱ１を駆動する。なお、補助巻線ｎ３とダイオードＤ１とが不要な不連続モードや、連続モードでトランジスタＱ１を駆動するようにしてもよい。また、本実施の形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２はフライバックコンバータであるが、降圧チョッパや昇降圧チョッパであってもよい。

【0029】

ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力端間には、光源１０と電流制御回路４とが直列に接続されている。すなわち、電流制御回路４は、光源１０を介して、出力端に接続されている。電流制御回路４は、光源１０の、ＤＣ／ＤＣコンバータ２との接続端とは反対側の端部と、接地電位との間に接続されている。

【0030】

電流制御回路４には、調光指示信号Ｖｒｅｆ２が入力される。電流制御回路４は、その調光指示信号Ｖｒｅｆ２に応じて、光源１０に供給される電流の大きさを制御する。

【0031】

電流制御回路４は、例えばＦＥＴであるトランジスタＱ３と、抵抗Ｒ８と、オペアンプＵ２とを有している。トランジスタＱ３は、オペアンプＵ２の出力端子にゲートが、光源１０にドレインが接続されて配置されている。抵抗Ｒ８は、トランジスタＱ３のソースと接地電位との間に配置されている。オペアンプＵ２の反転入力端子は、トランジスタＱ３のソースに接続されている。また、オペアンプＵ２の非反転入力端子には、調光指示信号Ｖｒｅｆ２が入力される。

【0032】

オペアンプＵ２は、調光指示信号Ｖｒｅｆ２を基準電圧（第２の基準電圧）として、トランジスタＱ３のソース電圧Ｖｃの大きさと調光指示信号Ｖｒｅｆ２の大きさとが等しくなるように、トランジスタＱ３を駆動する。ソース電圧Ｖｃは、抵抗Ｒ８に流れる電流、すなわち、光源１０に流れる電流ＩＬに対応する。すなわち、オペアンプＵ２は、調光指示信号Ｖｒｅｆ２に基づいて、光源１０に流れる電流ＩＬを制御する。これにより、光源１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２から供給された出力電圧によって駆動（点灯）され、そのときの電流ＩＬの大きさは、電流制御回路４に入力される調光指示信号Ｖｒｅｆ２によって制御される。すなわち、電流制御回路４は、調光指示信号Ｖｒｅｆ２に応じた大きさの電流ＩＬが光源１０に流れるように制御する定電流回路として動作する。オペアンプＵ２の基準電圧として、上述のように外部から調光指示信号Ｖｒｅｆ２として入力される可変電圧信号を用いることで、光源１０を調光制御することができる。

【0033】

出力電圧検出回路３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力端に、光源１０及び電流制御回路４に対して並列に接続されている。出力電圧検出回路３は、出力端間に直列に配置された２つの抵抗Ｒ５，Ｒ６を有している。出力電圧検出回路３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２から出力された直流電圧を抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６とで分圧し、第１の電圧Ｖａを生成する。第１の電圧Ｖａは、フィードバック回路５に入力される。

【0034】

制御電源回路６は、出力端に、光源１０及び電流制御回路４に対して並列に接続されている。制限電源回路６は、トランジスタＱ４と、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４と、ツェナーダイオードＺＤ１とを有している。

【0035】

制御電源回路６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧から、フィードバック回路５のフォトカプラＰＣ１を駆動するための制御電源電圧を生成する。制御電源電圧は、一定電圧である。すなわち、トランジスタＱ４と、抵抗Ｒ３と、抵抗Ｒ４とで、エミッタフォロワ回路が構成されており、ツェナーダイオードＺＤ１で生成されたツェナー電圧Ｖｚｄが、トランジスタＱ４のベースに入力される。トランジスタＱ４のエミッタから、ベース−エミッタ間電圧（ここでは、０．７Ｖとする）を差し引いた大きさのエミッタ電圧Ｖｚｄ−０．７Ｖが出力される。すなわち、制御電源回路６は、エミッタフォロワ回路によって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧をエミッタ電圧である制御電源電圧に変換する。そして、それとともに、その制御電源電圧を、抵抗Ｒ４を介して、フォトカプラＰＣ１の２次側（トランスＴ１の２次側の回路に接続されている部分）に供給する。

【0036】

なお、トランジスタＱ４はＭＯＳＦＥＴ等であってもよい。

【0037】

フィードバック回路５は、フォトカプラＰＣ１の他、オペアンプＵ１、ダイオード（第１の整流素子）Ｄ３、ダイオード（第２の整流素子）Ｄ４、トランジスタＱ２、抵抗Ｒ７及びコンデンサＣ３などを有している。

【0038】

オペアンプＵ１の反転入力端子には、出力電圧検出回路３で生成された第１の電圧Ｖａが、ダイオードＤ３を介して入力される。また、オペアンプＵ１の反転入力端子には、電流制御回路の光源に接続される点における電圧である第２の電圧Ｖｂが、ダイオードＤ４を介して入力される。すなわち、オペアンプＵ１の反転入力端子には、第１の電圧と第２の電圧とのいずれか大きい方の電圧が入力されることになる。他方、オペアンプＵ１の非反転入力端子は、基準電圧（第１の基準電圧）Ｖｒｅｆ１に接続されている。基準電圧Ｖｒｅｆ１は、例えば、所定の定電圧である。

【0039】

オペアンプＵ１の出力端子は、トランジスタＱ２のベースに接続されている。トランジスタＱ２は、フォトカプラＰＣ１の２次側と接地電位との間に配置されており、トランジスタＱ２がオンになることでフォトカプラＰＣ１が駆動するように構成されている。トランジスタＱ２を介してフォトカプラＰＣ１が駆動されると、フォトカプラＰＣ１から制御回路２ａにフィードバック信号が入力される。

【0040】

コンデンサＣ３と抵抗Ｒ７とは、フィードバック制御のための位相補償回路を構成する。すなわち、コンデンサＣ３の一端はフォトカプラＰＣ１とトランジスタＱ２との間に接続されており、コンデンサＣ３の他端は抵抗Ｒ７を介してオペアンプＵ１の反転入力端子に接続されている。

【0041】

フィードバック回路５は、オペアンプＵ１の反転入力端子に入力された第１の電圧Ｖａと第２の電圧Ｖｂとのいずれか大きい方の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ１と等しくなるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御する。すなわち、フィードバック回路５は、オペアンプＵ１を用いて、第１の電圧Ｖａと第２の電圧Ｖｂとのいずれか大きい方の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ１と等しくなるように、制御回路２ａにフィードバック信号を入力させる。

【0042】

なお、本実施の形態においては、１次側と２次側とを絶縁する構成であるため、フォトカプラＰＣ１を用いている。非絶縁の場合はその必要がなく、フォトカプラＰＣ１と制御電源回路６とは用いられなくてもよい。

【0043】

本実施の形態において、光源駆動装置１は、光源１０の光源駆動装置１への着脱時に、次のように動作する。

【0044】

すなわち、光源１０が光源駆動装置１に接続されていないとき、フィードバック回路５は、第１の電圧Ｖａが基準電圧Ｖｒｅｆ１と等しくなるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御する。光源１０が光源駆動装置１に接続されると、第２の電圧Ｖｂが第１の電圧Ｖａよりも大きくなる。特に、光源１０の電圧が最大（ＶＦｍａｘ）であるようなとき、第２の電圧Ｖｂが第１の電圧Ｖａよりも大きくなる。第２の電圧Ｖｂが第１の電圧Ｖａよりも大きくなるとき、フィードバック回路５は、第２の電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１と等しくなるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御する。

【0045】

このような動作について、以下に、具体例を示しつつ説明する。

【0046】

以下において、基準電圧Ｖｒｅｆ１と調光指示信号（第２の基準電圧）Ｖｒｅｆ２とを共に０．５Ｖ、出力電圧検出回路３の抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との分圧比を０．０２、光源１０が接続されているときのＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖｏｕｔを３６Ｖ、光源１０が接続されていないときの出力電圧Ｖｏｕｔを４０Ｖとして説明する。なお、光源１０がＬＥＤである場合、出力電圧Ｖｏｕｔである３６Ｖは、ＬＥＤの順方向電圧の最大公差時の値（ＶＦｍａｘ＝３５．２Ｖ）にトランジスタＱ３のドレイン電圧（第２の電圧Ｖｂ）を加えた電圧である。

【0047】

光源１０が光源駆動装置１に接続されているとき、電流制御回路４は、トランジスタＱ３のソース電圧Ｖｃが調光指示信号Ｖｒｅｆ２と同じ０．５Ｖになるように制御する。よって、光源１０の電流ＩＬは、ソース電圧Ｖｃの０．５Ｖを抵抗Ｒ８の抵抗値で除算した電流値になる。

【0048】

トランジスタＱ３は、電力損失を抑制するために、ドレイン−ソース間の電圧が小さい値になるようにして駆動されるべきである。例えば、電力損失が十分に低減される０．３Ｖで駆動させた場合、トランジスタＱ３のドレイン電圧は、その０．３Ｖにソース電圧Ｖｃである０．５Ｖを加算した大きさの、０．８Ｖ（第２の電圧Ｖｂ）になる。ダイオードＤ４の電圧降下は０．３Ｖ程度である。そのため、オペアンプＵ１の反転入力端子の電圧は、第２の電圧Ｖｂから電圧降下分の０．３Ｖを減算した０．５Ｖになる。すなわち、オペアンプＵ１の非反転入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆ１の０．５Ｖが入力されており、反転入力端子の電圧降下が０．５Ｖになるようにフィードバック制御が行われることによって、第２の電圧Ｖｂが０．８Ｖになるように制御される。

【0049】

光源１０が接続されているとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖｏｕｔは３６Ｖである。そのため、出力電圧検出回路３は、大きさが０．７Ｖ（＝３６×０．０２）である第１の電圧Ｖａを生成する。第２の電圧Ｖｂは０．８Ｖであることから、第１の電圧Ｖａは第２の電圧Ｖｂより小さくなる。そのため、ダイオードＤ３にいわゆる逆バイアスがかかった状態になり、第１の電圧ＶａはオペアンプＵ１の反転入力端子に入力されない。すなわち、第２の電圧Ｖｂは、第１の電圧Ｖａより大きくなるように設定されていることから、オペアンプＵ１の反転入力端子に入力されてフィードバックされる。

【0050】

光源１０が光源駆動装置１に接続されていないとき（光源駆動装置１から切り離されているとき）、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖｏｕｔは４０Ｖである。そのため、出力電圧検出回路３は、大きさが０．８Ｖ（＝４０×０．０２）である第１の電圧Ｖａを生成する。ダイオードＤ３の電圧降下は０．３Ｖ程度であることから、オペアンプＵ１の反転入力端子の電圧は、第１の電圧Ｖａ（０．８Ｖ）から０．３Ｖを減算した、０．５Ｖ程度になる。すなわち、オペアンプＵ１の非反転入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆ１の０．５Ｖが入力され、フィードバック回路５は、反転入力端子の電圧降下が０．５Ｖになるようにフィードバック制御を行うことによって、出力電圧Ｖｏｕｔを４０Ｖに制御する。

【0051】

ここで、光源１０が切り離されていることから、第２の電圧Ｖｂは電位を持たない状態となり、第２の電圧ＶｂはオペアンプＵ１の反転入力端子に入力されない。そのため、オペアンプＵ１の反転入力端子には第１の電圧Ｖａが入力されて、フィードバック回路５によるフィードバック制御が行われる。

【0052】

光源１０が切り離されている状態から光源１０が光源駆動装置１に接続されると、接続した瞬間から、過渡期間を経て、光源１０が定常点灯する。この過渡期間において、出力電圧Ｖｏｕｔは４０Ｖから３６Ｖに遷移し、第２の電圧Ｖｂは約４．８Ｖ（＝４０Ｖ−３５．２Ｖ）から、０．８Ｖに遷移する。トランジスタＱ３のソース電圧Ｖｃは、０．５Ｖで一定に制御されていることから、トランジスタＱ３のドレイン−ソース間の電圧値は４．３Ｖ（＝４．８Ｖ−０．５Ｖ）から０．３Ｖ（＝０．８Ｖ−０．５Ｖ）に遷移する。すなわち、過渡期間においても、光源１０に３５．２Ｖの一定の電圧が印加され、かつ、光源１０に流れる電流ＩＬが、０．５Ｖを抵抗Ｒ８の抵抗値で除算した電流値になる。トランジスタＱ３が光源１０の有無による出力電圧Ｖｏｕｔの差異５Ｖ（＝４１Ｖ−３６Ｖ）を負担するので、光源１０に過電圧が印加されることがない。また、トランジスタＱ３のソース電圧Ｖｃが一定に制御されているので、光源１０に過電流が流れることがない。

【0053】

［実施の形態における効果］

【0054】

以上説明したように、本実施の形態においては、ダイオードＤ３とダイオードＤ４とを用いて構成したダイオードＯＲ回路を利用して、単一のオペアンプＵ１を有するフィードバック回路５を構成することができる。すなわち、１つのオペアンプＵ１を、光源１０が切り離されているときの出力電圧Ｖｏｕｔの制御用と光源１０が接続されているときの出力電圧Ｖｏｕｔの制御用とで共有化することができる。したがって、光源駆動装置１の回路構成を簡素化することができる。

【0055】

また、電流制御回路４が光源１０に流れる電流ＩＬを制御するので、光源１０の脱着時などに、光源１０にインラッシュ電流が流れない。すなわち、電流制御回路４は、電流ＩＬを制限する電流制限機能を有している。これにより、光源１０の故障を回避できる。また、電流制御回路４とは別に電流制限回路を設ける必要がないので、光源駆動装置１の回路構成を、より簡素化することができる。

【0056】

光源１０に流れる電流ＩＬは、電流制御回路４の電流制御によって決定される。そのため、光源１０に流れる電流ＩＬに脈流（リップル）が発生しない。電流ＩＬが脈流のない電流になることから、光源１０が発する光の品質を高くすることができる。また、電流制御回路４が電流ＩＬを制御するので、光源１０の駆動電圧、交流商用電源Ｖａｃの交流電圧、及び環境温度に対する、電流ＩＬの変化率（レギュレーション）を小さくすることができる。これによっても、光源１０が発する光の品質を高くすることができる。

【0057】

［その他］

【0058】

光源駆動装置の各回路は、上述の実施の形態とは異なる回路構成を有していてもよい。各回路を構成する回路素子として、同様に機能する、上述の実施の形態とは異なるものを用いてもよい。光源駆動装置には、上述のような回路に加えて、別の回路が設けられていてもよい。

【0059】

調光制御装置は、設けられていなくてもよい。すなわち、光源駆動装置は、光源を所定の明るさで点灯させるように構成されていればよい。この場合、上述の電流制御回路において調光指示信号に代えて定電圧の基準電圧が用いられるようにしてもよいし、上述の電流制御回路とは構成が異なる定電流回路が用いられるようにしてもよい。

【0060】

整流回路は、交流商用電源からの交流電圧を半波整流して、ＤＣ／ＤＣコンバータに直流電圧を出力するものであってもよい。また、調光制御装置には、直流電圧が直接入力されてもよい。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータは、その入力された直流電圧を、入力された直流電圧とは大きさの異なる直流電圧に変換すればよい。

【0061】

本発明に係る光源駆動装置は、空間を照らす照明器具に用いられるものに限られない。例えば、本発明に係る光源駆動装置は、種々の装置のバックライトとして用いられる照明器具に用いられてもよい。また、本発明は、ＬＥＤを利用して特定用途の光線を照射するような器具や、ＬＥＤによる光そのものにより情報を表示、伝達するような器具など、種々の装置において適用可能である。

【0062】

光源は、ＬＥＤに限られるものではない。光源駆動装置が駆動する光源としては、種々のものを用いることができる。

【0063】

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0064】

１ 光源駆動装置
２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２ａ 制御回路
３ 出力電圧検出回路
４ 電流制御回路
５ フィードバック回路
６ 制御電源回路
１０ 光源
８０ 調光制御装置
１００ 照明器具
ＢＤ１ 整流回路
Ｄ３ ダイオード（第１の整流素子）
Ｄ４ ダイオード（第２の整流素子）
ＩＬ 光源の電流
Ｕ１ オペアンプ
Ｖａ 第１の電圧
Ｖａｃ 交流電源
Ｖｂ 第２の電圧
Ｖｏｕｔ 出力電圧
Ｖｒｅｆ１ 基準電圧
Ｖｒｅｆ２ 調光指示信号

【図1】

【図2】