特許 6384293 電源装置および照明装置

(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】6384293

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】電源装置および照明装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20180827BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/155 U

   H02M3/155 H

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-240771(P2014-240771)

(22)【出願日】2014年11月28日

(65)【公開番号】特開2016-103904(P2016-103904A)

(43)【公開日】2016年6月2日

【審査請求日】2017年9月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100142664

【弁理士】

【氏名又は名称】熊谷 昌俊

(72)【発明者】

【氏名】石北 徹

【審査官】 北嶋 賢二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２２９２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１３５１７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ３／１５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のスイッチング素子を有する直流電源回路と；
第２のスイッチング素子を有し、この第２のスイッチング素子のスイッチング動作により前記直流電源回路の出力電圧を所定の直流電圧に変換して負荷に供給する電源電圧変換回路と；
この電源電圧変換回路に接続された前記負荷に流れる電流を検出し、この検出電流値が連続して閾値以上変動するときに前記第２のスイッチング素子のスイッチング周波数を増減させ所定値となるように前記第２のスイッチング素子を制御し、前記検出電流値が閾値以上変動するときに前記第２のスイッチング素子のスイッチング周波数を増減する制御手段と；
を具備していることを特徴とする電源装置。

【請求項2】

前記制御手段は、前記検出電流値が所定期間閾値以上変動しなくなったときに増減したスイッチング周波数を当初のスイッチング周波数にして前記第２のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。

【請求項3】

前記直流電源回路は、前記第１のスイッチング素子のスイッチング動作により前記直流電源回路の出力電圧を所定の電源電圧に変換して前記制御手段に供給する制御電源回路を備え、この制御電源回路が高密度に集積化された電子部品であることを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。

【請求項4】

請求項１ないし３いずれか一記載の電源装置と；
この電源装置により点灯される前記負荷としての半導体発光素子と；
前記電源装置および前記半導体発光素子を配設している装置本体と；
を具備していることを特徴とする照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、負荷に電力を供給する電源装置およびこの電源装置を具備する照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば光源を負荷とする電源装置では、交流電源を整流回路で整流し、整流された直流電圧を電源電圧変換回路が有する変換用スイッチング素子のスイッチング動作により所定の直流電圧に変換して光源に供給し、光源を点灯させている。また、当該電源装置は、整流された直流電圧を昇圧して電源電圧変換回路に出力する力率改善用スイッチング素子を有する力率改善回路を用いる場合もある。

【0003】

このような電源装置では、光源の明るさを一定に保つために、光源に流れる電流を検出し、この検出電流値が所定値（基準値）と同等となるように変換用スイッチング素子をフィードバック制御している。そして、電流検出においては、光源に流れる電流を所定のサンプリング周波数でサンプリングしているものがある。

【0004】

電源装置は、同一の基板に複数個のスイッチング素子を備えていると、グランドラインが共通であるために、各スイッチング素子のオン時およびオフ時に発生するノイズが基板上の全ての電気素子に影響を及ぼしやすい。そして、スイッチング素子のスイッチング周波数とサンプリング周波数とが同期すると、サンプリングした電流値にノイズが重畳し、光源に流れる電流を正確に検出できず、これにより、変換用スイッチング素子に対して適正なフィードバック制御ができず、光源の明るさにちらつきが発生するおそれがある。このため、各スイッチング素子の全てを異なるスイッング周波数で制御する電源装置が提案されている（例えば特許文献１参照。）。この電源装置によれば、サンプリング周波数と各スイッチング素子のスイッチング周波数とを異ならせることにより、サンプリング値（検出電流値）に対してスイッチング素子のオン時およびオフ時に発生するノイズの影響を抑制できる。

【0005】

ところで、電源装置は、スイッチング素子により整流された直流電圧を所定の制御電源電圧に変換する制御電源回路を備えている。この制御電源回路は、降圧チョッパ回路に形成され、電源電圧変換回路の変換用スイッチング素子を制御する制御回路に動作電源を供給している。そして、制御電源回路は、電源装置の小形化等のために、インテリジェントパワーデバイス（ＩＰＤ）素子に形成されているものがある（例えば特許文献２参照。）。ＩＰＤ素子は、スイッチング素子が例えば９０〜１１０ＫＨｚのスイッチング周波数で動作して、直流電圧を所定の制御電源電圧に変換している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３−２２９２３４号公報（第４−５頁、第１図）

【特許文献2】特開２０１２−１７４５１８号公報（第６−７頁、第１図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ＩＰＤ素子は、温度によりスイッチング素子のスイッチング周波数が変化するものである。そして、ＩＰＤ素子が電源装置内で大きく温度上昇すると、スイッング素子のスイッチング周波数が大きく変化し、光源に流れる電流を検出するサンプリング周波数に同期することがある。これにより、ＩＰＤ素子のスイッチング素子のオン時およびオフ時に発生するノイズがサンプリング値に影響することがある。

【0008】

また、電源装置は、全てのスイッチング素子を異なるスイッチング周波数で制御していても、スイッチング素子のオンオフのタイミングがサンプリングのタイミングに一致することがあり、サンプリング値にノイズが影響することがある。

【0009】

本発明は、スイッチング素子のスイッチング動作によるノイズの影響を低減し、負荷の出力を一定に制御可能な電源装置およびこの電源装置を具備する照明装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本実施形態の電源装置は、第１のスイッチング素子を有する直流電源回路と；第２のスイッチング素子を有し、この第２のスイッチング素子のスイッチング動作により前記直流電源回路の出力電圧を所定の直流電圧に変換して負荷に供給する電源電圧変換回路と；この電源電圧変換回路に接続された前記負荷に流れる電流を検出し、この検出電流値が連続して閾値以上変動するときに前記第２のスイッチング素子のスイッチング周波数を増減させ所定値となるように前記第２のスイッチング素子を制御し、前記検出電流値が閾値以上変動するときに前記第２のスイッチング素子のスイッチング周波数を増減する制御手段とを備える。

【0011】

制御手段は、電源電圧変換回路に接続された負荷に流れる電流を検出し、検出した電流値が所定値となるように電源電圧変換回路の第２のスイッチング素子を制御する。そして、制御手段は、検出電流値が閾値以上変動するときに、電源電圧変換回路の第２のスイッチング素子のスイッチング周波数を増減する。

【発明の効果】

【0012】

本実施形態の電源装置によれば、制御手段は、負荷に流れる電流値が閾値以上変動するときに、電源電圧変換回路の第２のスイッチング素子のスイッチング周波数を増減するので、検出電流値に第１のスイッチング素子のスイッチング動作に応じて発生するノイズの重畳による明るさのちらつきを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施形態を示す電源装置の概略回路図である。

【図2】同上、電源装置における波形を示し、（ａ）は出力電圧の波形図、（ｂ）は第２のスイッチング素子の駆動電圧の波形図、（ｃ）は第１のスイッチング素子の駆動電圧の波形図、（ｄ）は出力電圧の別の波形図、（ｅ）は第１のスイッチング素子の駆動電圧の別の波形図である。

【図3】同上、電源装置における別の波形を示し、（ａ）は出力電圧の波形図、（ｂ）は第２のスイッチング素子の駆動電圧の波形図、（ｃ）は第１のスイッチング素子の駆動電圧の波形図である。

【図4】本発明の第２の実施形態を示す照明装置の一部切り欠き概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。

【0015】

本実施形態の電源装置１は、図１に示すように、商用交流電源である交流電源Ｖｓに接続され、複数の負荷２ａ，２ｂに電力を供給するものである。本実施形態では、電源装置１は、負荷２ａ，２ｂが半導体発光素子であるＬＥＤ３ａ，３ｂであり、このＬＥＤ３ａ，３ｂを点灯する点灯装置に構成されている。電源装置１は、例えばシーリングライト、ベースライトまたはダウンライトなどであって、複数のＬＥＤ３ａ，３ｂを用いた照明装置に適用できる。

【0016】

電源装置１は、直流電源回路４、電源電圧変換回路５ａ，５ｂおよび制御手段である制御回路６を有して構成されている。

【0017】

直流電源回路４は、本実施形態では、整流回路７、力率改善回路８および制御電源回路９を有して形成されている。

【0018】

整流回路７は、整流器１０およびこの整流器１０の出力間に接続されたコンデンサＣ１を有してなる。整流器１０の入力側は、フィルタ回路１１を介して電源装置１の入力部１２ａ，１２ｂに接続されている。入力部１２ａ，１２ｂは、例えば端子であり、交流電源Ｖｓに接続されている。フィルタ回路１１は、トランスＴ１、コンデンサＣ２およびバリスタＺ１を有して形成されている。整流回路７は、交流電源Ｖｓの交流電圧（例えばＡＣ１００Ｖ）を全波整流し、その整流電圧をコンデンサＣ１の両端間に発生させる。

【0019】

力率改善回路８は、コンデンサＣ１の両端間の整流電圧を一定の直流電圧に変換するものであり、既知の昇圧チョッパ回路に形成されている。すなわち、力率改善回路８は、コンデンサＣ１の両端間に接続されたインダクタＬ１および力率改善用スイッング素子Ｑｐの直列回路と、力率改善用スイッチング素子Ｑｐの両端間に接続されたダイオードＤ１および平滑用コンデンサＣ３の直列回路とを有している。力率改善用スイッチング素子Ｑｐは、電界効果トランジスタであり、そのゲート（制御端子）が制御部１３に接続されている。この制御部１３が数十ＫＨｚから約２００ＫＨｚで力率改善用スイッチング素子Ｑｐをオンオフ制御することにより、整流電圧がチョッピングされ昇圧されて、平滑用コンデンサＣ３の両端間に２５０〜３００Ｖの一定の直流電圧を発生させる。この直流電圧が電源電圧変換回路５ａ，５ｂに出力される。

【0020】

制御電源回路９は、制御回路６に動作電源を供給するものであり、平滑用コンデンサＣ３の両端間電圧を所定の電源電圧である例えばＤＣ１５Ｖに降圧する降圧チョッパ回路を有してなる。そして、本実施形態では、制御電源回路９は、高密度に集積化された電子部品であるインテリジェントパワーデバイス（ＩＰＤ）素子と、その周辺回路によって形成されている。降圧チョッパ回路は、ＩＰＤ素子に内蔵された第１のスイッチング素子Ｑ１、以下、図示しないインダクタ、平滑用コンデンサおよびダイオードで既知の回路に形成されている。第１のスイッチング素子Ｑ１は、９０〜１１０ＫＨｚのスイッチング周波数でスイッチング動作して、降圧チョッパ回路から例えばＤＣ１５Ｖの動作電源電圧を出力させている。

【0021】

こうして、直流電源回路４は、力率改善回路８の力率改善用スイッチング素子Ｑｐのスイッチング動作により、交流電源Ｖｓの交流電圧を一定の直流電圧に変換して出力し、制御電源回路９の第１のスイッチング素子Ｑ１のスイッチング動作により、前記一定の直流電圧から動作電源電圧を形成して出力している。

【0022】

電源電圧変換回路５ａ，５ｂは、平滑用コンデンサＣ３の両端間に並列的に接続され、直流電源回路４から出力される一定の直流電圧が入力される。電源電圧変換回路５ａ，５ｂは、負荷２ａ，２ｂに所定の直流電圧を供給するものであり、直流電源回路４の出力電圧（一定の直流電圧）を所定の直流電圧に変換する既知の降圧チョッパ回路に形成されている。なお、本実施形態において、電源電圧変換回路５ａ，５ｂは、同一の回路構成および仕様である。また、直流電源回路４の出力間に２個の電源電圧変換回路５ａ，５ｂに限らず、１個の電源電圧変換回路５ａが設けられてもよく、３個以上の電源電圧変換回路５ａが設けられてもよい。

【0023】

電源電圧変換回路５ａは、平滑用コンデンサＣ３の両端間に接続されたダイオードＤ２、第２のスイッチング素子Ｑ２ａおよび抵抗Ｒ１の直列回路と、ダイオードＤ２に並列接続されたコンデンサＣ４およびインダクタＬ２の直列回路とを有して形成されている。また、電源電圧変換回路５ｂは、ダイオードＤ３、第２のスイッチング素子Ｑ２ｂ、抵抗Ｒ２、コンデンサＣ５およびインダクタＬ３により、電源電圧変換回路５ａと同様に形成されている。そして、コンデンサＣ４の両端は、電源装置１の一方の出力部１４ａ，１４ｂに接続され、コンデンサＣ５の両端は、他方の出力部１５ａ，１５ｂに接続されている。出力部１４ａ，１４ｂおよび出力部１５ａ，１５ｂは、例えば端子からなっている。出力部１４ａ，１４ｂには負荷２ａが接続され、出力部１５ａ，１５ｂには、負荷２ｂが接続されている。

【0024】

負荷２ａ，２ｂは、それぞれ複数個のＬＥＤ３ａ，３ｂからなっている。ＬＥＤ３ａ，３ｂは、それぞれ直列接続または直並列接続されており、電流が流れることによって可視光を放射する。

【0025】

第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂは、例えば電界効果トランジスタであり、それらのゲート（制御端子）に制御電源回路９から駆動電圧が供給されている。すなわち、制御電源回路９は、制御回路６の動作電源電圧の他に、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂをオンさせる駆動電圧を生成している。なお、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのゲートおよび制御電源回路９間には、電圧調整用の不図示の抵抗等が設けられている。

【0026】

第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂは、電界効果トランジスタからなるスイッチング素子Ｑ３ａ，Ｑ３ｂのスイッチング動作によりオンオフ制御される。すなわち、スイッチング素子Ｑ３ａ，Ｑ３ｂがオンすると、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのゲートが直流電源回路４の負極側（グランドライン）に接続されて、制御電源回路９から出力された駆動電圧が第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのゲートに印加されなくなり、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂがオフする。また、スイッチング素子Ｑ３ａ，Ｑ３ｂがオフすると、制御電源回路９から出力された駆動電圧が第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのゲートに印加されて、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂがオンする。スイッチング素子Ｑ３ａ，Ｑ３ｂは、制御回路６によりオンオフ制御される。これにより、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂは、制御回路６によりオンオフ制御される。本実施形態では、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂは、例えば５０ＫＨｚのスイッチング周波数でオンオフ制御されている。

【0027】

第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂがオンすると、直流電源回路４の出力電圧（一定の直流電圧）が出力部１４ａ，１４ｂおよび出力部１５ａ，１５ｂに印加される。厳密に言えば、一定の直流電圧から電源電圧変換回路５ａ，５ｂでの降下電圧を減じた直流電圧が印加される。出力部１４ａ，１４ｂに接続された負荷２ａおよび出力部１５ａ，１５ｂに接続された負荷２ｂに直流電圧が供給されて、負荷２ａ，２ｂに電流が流れる。

【0028】

そして、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂがオフすると、直流電圧が出力部１４ａ，１４ｂおよび出力部１５ａ，１５ｂに印加されなくなり、負荷２ａ，２ｂに電流が流れなくなる。これが第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのスイッチング周波数で行われ、負荷２ａ，２ｂには、矩形波電圧が供給される。制御回路６は、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのオンオフ制御において、オン期間を制御することにより、一周期における矩形波電圧の供給期間、すなわちオンデューティ期間またはオンデューティ比を可変する。こうして、直流電圧変換回路５ａ，５ｂは、直流電源回路４の出力電圧を所定の直流電圧に変換して負荷２ａ，２ｂに供給する。

【0029】

負荷２ａ，２ｂには、電源電圧変換回路５ａ，５ｂのインダクタＬ２，Ｌ３等の作用によって、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのオン時からオフ時に至る期間に亘って直線状に増加していく電流が流れる。この負荷電流は、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂに直列接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２によって検出され、図２（ａ）に示すように、出力電圧に変換されて制御回路６に入力される。抵抗Ｒ１，Ｒ２は、制御回路６とともに本実施形態の制御手段を構成している。

【0030】

制御回路６は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）を有して形成されている。そして、制御回路６は、本実施形態では、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂをオフ制御する直前のタイミングで入力している負荷電流の電流値を検出する。この検出タイミングは、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのオンオフ制御の周期毎に行っている。すなわち、検出タイミングの周波数は、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのスイッチング周波数とは同等となっている。そして、制御回路６は、検出した電流値（出力電圧値）をアナログ値からデジタル値に変換し、検出電流値が予め設定された所定値となるようにスイッチング素子Ｑ３ａ，Ｑ３ｂを介して第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂを制御する。これにより、負荷２ａ，２ｂであるＬＥＤ３ａ，３ｂに目標値の定電流が流れる。

【0031】

また、制御回路６には、図１に示すように、調光器１６からの調光信号が調光制御部１７を通じて入力される。制御回路６は、入力した調光信号に基づいて第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのオンオフ制御の比率（オンデューティ比）を可変する。これにより、ＬＥＤ３ａ，３ｂに調光信号に応じた定電流が流れて、ＬＥＤ３ａ，３ｂが調光される。

【0032】

制御回路６に入力する負荷電流には、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのスイッチング動作および例えば制御電源回路９の第１のスイッチング素子Ｑ１のスイッチング動作によるノイズが重畳する。すなわち、負荷電流の立ち上がり時および立ち下がり時に第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのオンオフによるノイズ（図示しない。）が重畳し、負荷電流の通流時に第１のスイッチング素子Ｑ１のオンオフによるノイズＮ１ａ，Ｎ１ｂが重畳する。負荷電流の電流値を検出する検出タイミングは、ノイズＮ１ａ，Ｎ１ｂが重畳しないタイミングで行われる。

【0033】

そして、制御回路６は、検出電流値が閾値以上変動するときには、検出電流値にノイズが重畳していると判定する。そして、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのスイッチング周波数例えば５０ＫＨｚを増加または減少させて第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂをオンオフ制御する。閾値は、第１のスイッチング素子Ｑ１等のスイッチング動作によるノイズがＬＥＤ３ａ，３ｂにちらつきなどを発生させる数値に適宜に設定されればよく、例えば、抵抗Ｒ１，Ｒ２により数Ｖ例えば１Ｖに電圧変換される電流値に設定される。制御回路６は、検出電流値が比較される所定値よりも閾値以上外れた電流値であるときに、検出電流値にノイズが重畳していると判定してもよく、今回の検出電流値と直前の検出電流値との差分が閾値以上であるときに、検出電流値にノイズが重畳していると判定してもよい。

【0034】

次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。

【0035】

電源装置１は、交流電源Ｖｓが投入されると、直流電源回路４から一定の直流電圧が電源電圧変換回路５ａ，５ｂに出力されるとともに、制御電源回路９から制御回路６に所定の電源電圧としての動作電源電圧が出力される。制御回路６は、動作して、調光器１６からの制御信号に基づいたオンデューティ比で第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂがスイッング動作するようにスイッチング素子Ｑ３ａ，Ｑ３ｂをオンオフ制御する。ここで、制御回路６は、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂを例えば５０ＫＨｚのスイッチング周波数でスイッチング動作させ、制御電源回路９の第１のスイッチング素子Ｑ１は、９０〜１１０ＫＨｚ例えば９５ＫＨｚのスイッチング周波数でスイッチング動作しているものとする。

【0036】

直流電源回路４の出力電圧は、電源電圧変換回路５ａ，５ｂにより調光信号に応じた所定の直流電圧に変換されて、負荷３ａ，３ｂとしてのＬＥＤ３ａ，３ｂに供給される。ＬＥＤ３ａ，３ｂは、電流が流れて点灯（発光）し、可視光を放射する。そして、ＬＥＤ３ａ，３ｂに流れる負荷電流は、抵抗Ｒ１，Ｒ２により検出され、出力電圧に変換されて制御回路６に入力される。

【0037】

制御回路６は、スイッチング素子Ｑ３ａ，Ｑ３ｂをオンするタイミング、すなわち第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂをオフするタイミングの直前に負荷電流の電流値を検出する。ここで、当該電流値の検出は、一周期毎に行ってもよく、２以上の周期毎、数十〜数百の周期毎に行ってもよい。検出タイミングは、第１のスイッチング素子Ｑ１のオンオフのタイミングおよび第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのオンオフのタイミングから外れているので、検出電流値は、ＬＥＤ３ａ，３ｂに流れる負荷電流のほぼ正確な電流値となる。

【0038】

そして、制御回路６は、アナログ値の検出電流値をデジタル値に変換し、検出電流値が調光信号に応じた所定値となるようにスイッチング素子Ｑ３ａ，Ｑ３ｂを介して第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂをオンオフ制御する。これにより、ＬＥＤ３ａ，３ｂは、調光信号に応じた目標値の定電流が流れて、調光信号に応じた調光レベルで点灯される。

【0039】

直流電源回路９のＩＰＤ素子は、第１のスイッチング素子Ｑ１のスイッチング動作によって高度に発熱して温度上昇する。そして、ＩＰＤ素子が高温になっていくと、第１のスイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数が９５ＫＨｚから次第に増加していき、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのスイッチング周波数（５０ＫＨｚ）のほぼ倍数になることがある。また、検出電流値の検出タイミングの周波数と第１のスイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数とが異なっていると、例え微差であっても、やがて検出電流値の検出タイミングと第１のスイッチング素子Ｑ１のオンまたはオフのタイミングとがほぼ一致する。これにより、図２（ｄ）〜図２（ｅ）に示すように、検出タイミングで負荷電流に連続的に第１のスイッチング素子Ｑ１のスイッチング動作によるノイズが重畳し、検出電流値に例えばノイズＮ１ｂが重畳する。

【0040】

制御回路６は、ノイズが重畳した検出電流値が所定値となるように第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂをオンオフ制御すると、ＬＥＤ３ａ，３ｂには、目標値の定電流から変動する負荷電流が流れる。負荷電流の変動が継続すると、ＬＥＤ３ａ，３ｂから放射される可視光の光量が変動して、ちらつきが発生することになる。

【0041】

そこで、制御回路６は、検出電流値が予め設定された閾値以上変動するときには、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのスイッチング周波数を増減する。このスイッチング周波数の増減幅は、制御しているスイッチング周波数の１０％以内であればよい。制御回路６は、例えば、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのスイッチング周波数を５０ＫＨｚから例えば４８ＫＨｚに変更する。

【0042】

また、本実施形態では、制御回路６は、検出電流値の閾値以上の変動が連続して複数回例えば５回であると、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのスイッチング周波数を増減する。これにより、図３に示すように、検出電流値の検出タイミングの周波数と、第１のスイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数の倍数とに相応の数値差が生じて、検出電流値の検出タイミングに第１のスイッチング素子Ｑ１のオンまたはオフのタイミングが一致しなくなる。したがって、制御回路６は、ノイズを重畳しない検出電流値が予め設定された所定値となるように第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂをオンオフ制御することができる。ＬＥＤ３ａ，３ｂは、目標値の定電流が流れて点灯する。なお、前記複数回は、数回〜数百回など、検出タイミングの周波数や検出精度等に応じて適宜設定されればよい。

【0043】

そして、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのスイッチング周波数が５０ＫＨｚから４８ＫＨｚに減少されても、オンオフ制御のオンデューティ比は変化しないので、ＬＥＤ３ａ，３ｂに流れる負荷電流の単位時間当たりの電流値が変化しなく、ＬＥＤ３ａ，３ｂは、一定出力の可視光を放射する。

【0044】

そして、本実施形態では、制御回路６は、検出電流値が所定期間例えば１秒に亘って閾値以上変動しないときは、４８ＫＨｚに減少したスイッチング周波数を当初のスイッチング周波数５０ＫＨｚにして第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂをオンオフ制御する。これにより、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂは、設計時のスイッチング周波数でオンオフ制御されるようになる。

【0045】

なお、第１のスイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数と、第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのスイッチング周波数が異なっていると、やがて負荷電流の電流値の検出タイミングと、第１のスイッチング素子Ｑ１のオンのタイミングまたはオフのタイミングがほぼ一致するようになる。ここで、当該一致するのが単発であると、ＬＥＤ３ａ，３ｂに流れる負荷電流の変動は、ごく短時間となり、可視光のちらつきを感じさせないものである。

【0046】

しかしながら、制御回路６は、検出電流値が連続して閾値以上変動するときに限らず、負荷電流の検出電流値が閾値以上変動したときに第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのスイッチング周波数を増減するようにしてもよい。

【0047】

本実施形態の電源装置1によれば、制御回路６は、ＬＥＤ３ａ，３ｂに流れる負荷電流の検出電流値が予め設定された閾値以上変動するときに、電源電圧変換回路５ａ，５ｂの第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのスイッチング周波数を増減するので、検出電流値に直流電源回路４の第１のスイッチング素子Ｑ１のスイッチング動作によるノイズＮ１ａ，Ｎ１ｂが重畳することを抑制することができて、ＬＥＤ３ａ，３ｂに目標値の定電流が流れるように制御することができるとともに、明るさのちらつきを抑制できるという効果を有する。

【0048】

また、制御回路６は、負荷電流の検出電流値に対する閾値以上の変動が連続するときに、電源電圧変換回路５ａ，５ｂの第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂのスイッチング周波数を増減するので、ＬＥＤ３ａ，３ｂから放射される可視光にちらつきを発生させずに、所定の光出力をすることができるという効果を有する。

【0049】

また、制御回路６は、負荷電流の検出電流値が所定期間閾値以上変動しなくなったときに、増減したスイッチング周波数を当初のスイッチング周波数にして電源電圧変換回路５ａ，５ｂの第２のスイッチング素子Ｑ２ａ，Ｑ２ｂをオンオフ制御するので、電源装置１を当初の設計で動作させることができるという効果を有する。

【0050】

そして、電源装置１は、直流電源回路４の制御電源回路９が第１のスイッチング素子Ｑ１を有して高密度に集積化された電子部品であるインテリジェントパワーデバイス（ＩＰＤ）素子に形成されているので、小型化および軽量化できるという効果を有する。

【0051】

なお、本実施形態において、負荷２ａ，２ｂは、ＬＥＤ３ａ，３ｂに限らず、ＥＬ素子などの他の光源でもよく、光源以外の電気機器であってもよい。

【0052】

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

【0053】

図４に、本実施形態の照明装置２１を示す。なお、図４において、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

【0054】

照明装置２１は、天井等に取り付けられるシーリングライトであり、円盤状の装置本体２２、この装置本体２２の下面全体を覆うセード２３およびこのセード２３の側面外周を包囲して装置本体２１に取り付けられた化粧枠２４を備えている。装置本体２２の下面には、半導体発光素子としてのＬＥＤ３ａ，３ｂを有するＬＥＤモジュール２５が配設され、装置本体２２の中空には、図１に示す電源装置１が配設されている。

【0055】

照明装置１は、外部の交流電源Ｖｓが投入されると、電源装置１によりＬＥＤ３ａ，３ｂが点灯される。ＬＥＤ３ａ，３ｂから放射された可視光例えば白色光は、セード２３を透過してセード２３の前方側の空間を照明する。

【0056】

本実施形態の照明装置２１は、電源装置１を具備するので、ＬＥＤ３ａ，３ｂから放射される可視光にちらつき等が発生することを抑制できる。

【0057】

なお、本発明の上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0058】

１…電源装置、 ２ａ，２ｂ…負荷、 ３ａ，３ｂ…半導体発光素子としてのＬＥＤ、 ４…直流電源回路、 ５ａ，５ｂ…電源電圧変換回路、 ６…制御手段としての制御回路、 ９…制御電源回路、 ２１…照明装置、 ２２…装置本体、 Ｑ１…第１のスイッチング素子、 Ｑ２ａ，Ｑ２ｂ…第２のスイッチング素子、 Ｒ１，Ｒ２…制御手段を構成する抵抗

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】