特許 6693085 点灯装置および照明器具

(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】6693085

(24)【登録日】2020年4月20日

(45)【発行日】2020年5月13日

(54)【発明の名称】点灯装置および照明器具

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/00 20200101AFI20200427BHJP

【ＦＩ】

   H05B37/02 Z

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-214080(P2015-214080)

(22)【出願日】2015年10月30日

(65)【公開番号】特開2017-84700(P2017-84700A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2018年10月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】390014546

【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082175

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 守

(74)【代理人】

【識別番号】100106150

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100142642

【弁理士】

【氏名又は名称】小澤 次郎

(72)【発明者】

【氏名】山上 陽

(72)【発明者】

【氏名】大津 定治

(72)【発明者】

【氏名】景山 正則

(72)【発明者】

【氏名】村松 正城

【審査官】 田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２１９９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２０７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０７２５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ４７／００

Ｈ０５Ｂ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力された直流電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータ回路と、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路と光源との接続を仲介する出力端子と、
前記出力端子の端子間電圧を分圧する分圧回路部と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路が備えるスイッチング素子を迂回して前記分圧回路部と前記出力端子との接続点に前記直流電圧から生成した電圧を印加する電圧供給部と、を含むランプ検出回路と、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を制御するとともに、前記分圧回路部と接続して前記分圧回路部で分圧された分圧電圧から互いに異なる大きさの第一電圧と第二電圧とを取得し、前記第二電圧から電源を得ることで起動し且つ前記第一電圧に基づいて前記出力端子に前記光源が接続しているか否かを判定する制御装置と、
を備える点灯装置。

【請求項2】

前記分圧回路部は、第１抵抗、第２抵抗、および第３抵抗がこの順に直列接続したものであり、
前記第１抵抗の一端と前記出力端子との接続点に電圧を印加する電圧供給部を更に備え、
前記第一電圧は前記第１抵抗の他端と前記第２抵抗の一端との接続点の第一分圧電圧であり、前記第二電圧は前記第２抵抗の他端と前記第３抵抗の一端との接続点の第二分圧電圧であり、
前記制御装置は、前記第一分圧電圧に基づいて前記出力端子に前記光源が接続しているか否かを判定し、前記第二分圧電圧を電源として起動する請求項１に記載の点灯装置。

【請求項3】

入力された直流電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータ回路と、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路と光源との接続を仲介する出力端子と、
前記出力端子の端子間電圧を分圧する分圧回路部と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路が備えるスイッチング素子を迂回して前記分圧回路部と前記出力端子との接続点に前記直流電圧から生成した電圧を印加する電圧供給部と、を含むランプ検出回路と、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を制御するとともに、前記分圧回路部と接続して前記分圧回路部で分圧された分圧電圧から電源を得ることで起動し且つ前記分圧電圧に基づいて前記出力端子に前記光源が接続しているか否かを判定する制御装置と、
を備え、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の高電位側配線から取得した電圧を用いて制御電源を生成し、前記制御電源を前記制御装置に供給する制御電源回路と、
前記制御装置の起動後、前記制御電源が前記制御装置に供給され始めた後に、前記分圧回路部からの電源経路を遮断する遮断回路と、
をさらに備える点灯装置。

【請求項4】

前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路は、チョークコイルを含むチョッパ回路であり、
前記チョークコイルが前記高電位側配線の途中に設けられており、
前記制御電源回路は、前記チョークコイルに結合した２次コイルに発生する電圧から前記制御電源を生成する請求項３に記載の点灯装置。

【請求項5】

入力された直流電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータ回路と、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路と光源との接続を仲介する出力端子と、
前記出力端子の端子間電圧を分圧する分圧回路部と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路が備えるスイッチング素子を迂回して前記分圧回路部と前記出力端子との接続点に前記直流電圧から生成した電圧を印加する電圧供給部と、を含むランプ検出回路と、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を制御するとともに、前記分圧回路部と接続して前記分圧回路部で分圧された分圧電圧から電源を得ることで起動し且つ前記分圧電圧に基づいて前記出力端子に前記光源が接続しているか否かを判定する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記光源が点灯しないように前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力を低下させる待機モードを備え、
前記待機モード中に前記分圧回路部から前記制御装置に電圧が供給される点灯装置。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載の点灯装置を備えた照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、点灯装置および照明器具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、下記の特許文献１に開示されているように、点灯装置が制御電源回路及び制御回路を備え、制御電源回路からの制御電源を受けることで制御回路が起動するように構成された点灯装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５７４３０４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

点灯装置に直管型ランプが接続されているかを検出するランプ検出を行う技術が公知である。このランプ検出は、一般に制御回路においてランプ検出回路の出力値を予め定めた閾値と比較するなどの回路動作を伴う。交流電源の投入後、制御電源回路が起動して制御電源を生成して制御装置が起動するまでには僅かとはいえタイムラグがある。制御装置の起動に用いる起動電圧を制御電源回路から得る場合の遅れをなくし、ランプ検出を可及的速やかに実施したいという要求があった。

【0005】

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ランプ検出を迅速に行うことのできる点灯装置および照明器具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】

【0006】

本発明にかかる点灯装置は、入力された直流電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータ回路と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路と光源との接続を仲介する出力端子と、前記出力端子の端子間電圧を分圧する分圧回路部と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路が備えるスイッチング素子を迂回して前記分圧回路部と前記出力端子との接続点に前記直流電圧から生成した電圧を印加する電圧供給部と、を含むランプ検出回路と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を制御するとともに、前記分圧回路部と接続して前記分圧回路部で分圧された分圧電圧から互いに異なる大きさの第一電圧と第二電圧とを取得し、前記第二電圧から電源を得ることで起動し且つ前記第一電圧に基づいて前記出力端子に前記光源が接続しているか否かを判定する制御装置と、を備える。本発明にかかる照明器具は、上記本発明にかかる点灯装置を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、分圧回路部から制御装置の起動電圧とランプ検出電圧とを同時に取得することができるので、ランプ検出回路での検出電圧を受けた制御装置が、直ちに起動およびランプ検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態１にかかる点灯装置およびこれを備える照明器具を示す回路図である。

【図2】本発明の実施の形態１にかかる点灯装置で行われるランプ検出を説明するための回路図である。

【図3】本発明の実施の形態１にかかる点灯装置で行われるランプ検出を説明するための回路図である。

【図4】本発明の実施の形態１の変形例にかかる点灯装置およびこれを備える照明器具を示す回路図である。

【図5】本発明の実施の形態１の変形例にかかる点灯装置およびこれを備える照明器具を示す回路図である。

【図6】本発明の実施の形態１の変形例にかかる点灯装置およびこれを備える照明器具を示す回路図である。

【図7】本発明の実施の形態１の変形例にかかる点灯装置における制御装置周辺の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［実施の形態にかかる装置の構成］
図１は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１およびこれを備える照明器具１００を示す回路図である。照明器具１００は、直管ＬＥＤランプ２１と、点灯装置１とで構成される。点灯装置１は、整流回路６、コンデンサ７、分圧回路を構成する抵抗８、９、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａ、出力端子３０、ランプ検出回路２５、制御電源回路４、制御装置５、および駆動回路２４を備えている。

【0010】

整流回路６は、交流電源２２と接続している。ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａは、昇圧チョッパ回路２と、バックコンバータ回路（すなわち降圧チョッパ回路）３とを備えている。ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａは、整流回路６から直流電圧を受けて、この直流電圧を昇圧チョッパ回路２のスイッチング素子Ｑ１およびバックコンバータ回路３のスイッチング素子Ｑ２を用いて変換する。

【0011】

ユーザが壁スイッチＳＷを操作することで点灯装置１へ交流電源２２からの交流入力電圧が投入される。この交流入力電圧の投入は、点灯装置１に対する「点灯指示信号の入力」という意義も有している。交流入力電圧の投入後、制御電源回路４の起動、制御装置５の起動、昇圧チョッパ回路２の起動、およびバックコンバータ回路３の起動の順に点灯装置１が駆動を開始する。

【0012】

整流回路６は、交流電源２２からの交流電圧を直流電圧に変換する。コンデンサ７は、整流回路６の出力端子に並列に接続する。抵抗８、９が直列接続した分圧回路は、コンデンサ７に並列接続される。抵抗８、９がコンデンサ７の両端電圧を分圧することで入力電圧Ｖ_ｉｎが生成され、この入力電圧Ｖ_ｉｎが制御装置５に入力される。

【0013】

昇圧チョッパ回路２は、整流回路６から直流電圧を受けて、第１スイッチング素子Ｑ１を用いて直流電圧を昇圧することにより第１出力電圧Ｖ１を出力する。具体的には、昇圧チョッパ回路２は、インダクタ１０と、第１スイッチング素子Ｑ１と、ダイオード１１と、コンデンサ１５と、抵抗１３、１４が直列接続した分圧回路を備えている。インダクタ１０は、一端が整流回路６の高電位側に接続される。第１スイッチング素子Ｑ１は、本実施形態ではＭＯＳＦＥＴであり、第１端子（本実施形態ではドレイン）、第２端子（本実施形態ではソース）および第１、２端子間をスイッチングするための制御端子（本実施形態ではゲート）を備え、インダクタ１０の他端に第１端子が接続される。ダイオード１１のアノードが、第１スイッチング素子Ｑ１の第１端子とインダクタ１０の他端との接続点に接続される。コンデンサ１５は、正極がダイオード１１のカソードに接続され、負極が整流回路６の低電位側に接続される電解コンデンサである。抵抗１３、１４が直列接続した分圧回路は、コンデンサ１５に並列に接続される。コンデンサ１５の両端電圧が抵抗１３、１４を用いて分圧され制御装置５に入力される。

【0014】

抵抗１３、１４で構成される分圧回路は、昇圧チョッパ回路２の出力端に設けられている。抵抗１３と抵抗１４の接続点に現れる検知電圧Ｖｐが制御装置５に入力される。検知電圧Ｖｐは、昇圧チョッパ回路２の第１出力電圧Ｖ１を検出するために用いられる。

【0015】

バックコンバータ回路３は、第２スイッチング素子Ｑ２を用いて第１出力電圧Ｖ１を降圧することにより、直管ＬＥＤランプ２１を点灯させるための第２出力電圧Ｖ２を出力する。具体的には、バックコンバータ回路３は、第２スイッチング素子Ｑ２と、ダイオード１８と、インダクタ１７と、コンデンサ２３と、検出抵抗１９を備えている。第２スイッチング素子Ｑ２とダイオード１８からなる直列回路が、昇圧チョッパ回路２のコンデンサ１５と並列に接続されている。第２スイッチング素子Ｑ２は、本実施形態ではＭＯＳＦＥＴであり、第１端子（本実施形態ではドレイン）、第２端子（本実施形態ではソース）および第１、第２端子間をスイッチングするための制御端子（本実施形態ではゲート）を備えている。第２スイッチング素子Ｑ２の第１端子がコンデンサ１５の一端（正極）と接続し、第２スイッチング素子Ｑ２の第２端子がダイオード１８のカソードおよびインダクタ１７の接続点に接続される。インダクタ１７、コンデンサ２３、および検出抵抗１９はこの順に直列接続して直列回路を形成しており、この直列回路がダイオード１８に並列に接続している。

【0016】

検出抵抗１９の一端は直管ＬＥＤランプ２１のカソード端とコンデンサ２３の負極端子との接続点に接続しており、検出抵抗１９の他端は接地されている。検出抵抗１９には、直管ＬＥＤランプ２１に流れる電流に比例した電圧が発生する。検出抵抗１９と直管ＬＥＤランプ２１のカソード端との接続点が制御装置５と接続されており、検出抵抗１９に発生した検出電圧Ｖ_ＩＬＥＤが制御装置５に入力される。制御装置５は、検出電圧Ｖ_ＩＬＥＤに基づいて、直管ＬＥＤランプ２１に流れるＬＥＤ電流値ＩＬＥＤを検出することができる。

【0017】

出力端子３０は、バックコンバータ回路３と直管ＬＥＤランプ２１との接続を仲介する。直管ＬＥＤランプ２１は、出力端子３０を介して、コンデンサ２３に並列に接続している。直管ＬＥＤランプ２１は、複数のＬＥＤ２０を備えており、図１では一例として複数のＬＥＤ２０を１列に直列接続したモジュールとしている。ＬＥＤ２０は、無機半導体で形成されたＬＥＤ素子であってもよく、有機半導体で形成されたいわゆるＯＬＥＤ素子（すなわち有機ＥＬ素子）であってもよい。

【0018】

制御電源回路４は駆動回路２４の電源電圧Ｖ_ＡＣＣおよび制御装置５の電源電圧Ｖ_ＤＣＣを供給する回路である。制御電源回路４は、実施の形態ではコンデンサ１５の後段、すなわち昇圧チョッパ回路２の出力端に接続されている。交流電源２２が投入されると、整流回路６によって整流された直流電圧（脈流直流電圧）により制御電源回路４が起動する。昇圧チョッパ回路２が起動した後は、昇圧チョッパ回路２が出力する第１出力電圧Ｖ１が制御電源回路４の電源となる。

【0019】

駆動回路２４は、制御装置５から制御信号Ｓｐ、Ｓｂを受け取って、この制御信号Ｓｐ、Ｓｂに従って、第１、２スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のゲート駆動信号を出力する。例えば制御信号Ｓｐ、ＳｂがＰＷＭ（pulse width modulation）信号であれば、駆動回路２４はこのＰＷＭ信号を必要な電圧レベルに増幅する増幅回路である。

【0020】

ランプ検出回路２５は、出力端子３０に対する直管ＬＥＤランプ２１の接続有無を検出する回路である。ランプ検出回路２５は、抵抗２７１、２７、２８からなる分圧回路部と、電圧供給抵抗２６（以下、単に抵抗２６とも称す）と、を含む。この分圧回路部は、抵抗２７１、２７、２８の直列回路が出力端子３０に接続されたものである。抵抗２６は、スイッチング素子Ｑ２に並列に接続されている。抵抗２６は、第２スイッチング素子Ｑ２を迂回して抵抗２７１と出力端子３０との接続点に第１出力電圧Ｖ１から生成した電圧を印加する。この抵抗２７１、２７、２８によって出力端子３０の端子間電圧が分圧される。

【0021】

ディジタルインターフェース回路４０には、図示しない様々な外部デバイスを接続することができる。外部デバイスから、ディジタルインターフェース回路４０を介して、制御装置５へと各種の信号が入力される。外部デバイスとしては、例えば人感センサ、照度センサ（明るさセンサ）、調光器、無線通信ユニットなどが想定される。実施の形態では、一例として、ディジタルインターフェース回路４０に例えば図示しない調光器から調光信号が入力されるものとする。調光信号は、ディジタルインターフェース回路４０からマイコン５１に伝達される。

【0022】

［制御装置５の構成及び動作］
制御装置５は、検知電圧ＶｐおよびＬＥＤ電流値ＩＬＥＤに基づいて、第１、２スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を制御する。具体的には、制御装置５は、検知電圧Ｖｐに基づいて、昇圧チョッパ回路２の出力電圧が一定値になるように（昇圧チョッパ回路２の出力電圧が予め設定された昇圧目標電圧と一致するように）、制御信号Ｓｐを調節する。制御装置５は、力率改善制御を行うために、いわゆる電流臨界モードまたは電流連続モードなどで第１スイッチング素子Ｑ１をスイッチング制御する。また、制御装置５は、検出電圧Ｖ_ＩＬＥＤに基づいてＬＥＤ電流値ＩＬＥＤが一定値となるように（バックコンバータ回路３の出力電圧が予め設定された降圧目標電圧と一致するように）、制御信号Ｓｂを調節する。

【0023】

制御装置５から出力された制御信号Ｓｐ、Ｓｂは、駆動回路２４に入力される。駆動回路２４は、第１、２スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２をオンさせる為に必要な電圧まで制御信号Ｓｐ、Ｓｂを増幅して駆動信号を生成し、この駆動信号を第１、２スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２それぞれの制御端子に出力する。制御信号Ｓｐに従って第１スイッチング素子Ｑ１がオンオフされることで、昇圧チョッパ回路２において所望の昇圧動作および力率改善動作が得られる。また、制御信号Ｓｂに従って第２スイッチング素子Ｑ２がオンオフされることで、バックコンバータ回路３が直管ＬＥＤランプ２１を所望の明るさで点灯させることができる。なお、制御装置５はユーザの設定により任意の異なるタイミングで制御信号Ｓｐ、Ｓｂの出力を開始することもできる。

【0024】

制御装置５の内部構造については各種公知のハードウェア構成を適用することができるので詳細を図示することは省略するが、ハードウェア構成の一部を説明すると、図１に示す制御装置５はマイコン５１およびＡ／Ｄ変換回路５２を内蔵している。図１では、一例として、制御電源回路４が生成した制御電源Ｖ_ＤＣＣが、給電配線５３を介してマイコン５１およびＡ／Ｄ変換回路５２に供給されている。ＩＣパッケージ内において制御電源を給電する給電配線５３がマイコン５１およびＡ／Ｄ変換回路５２とで共有されている。

【0025】

マイコン５１は、内部に演算処理部およびメモリなどを含んでおり、点灯制御に必要な各種ディジタル情報および制御プログラムを記憶している。Ａ／Ｄ変換回路５２は、上述した入力電圧Ｖ_ｉｎ、検知電圧Ｖｐ、ランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰ、および検出電圧Ｖ_ＩＬＥＤをそれぞれディジタル値に変換する。Ａ／Ｄ変換回路５２を介してディジタル値に変換された各種情報と、マイコン５１のメモリに記憶された各種ディジタル情報とを利用して、マイコン５１の演算処理部において点灯制御用の制御プログラムが実行される。

【0026】

マイコン５１は、制御プログラムを実行することにより、第１、２スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２それぞれのスイッチング制御に関するオンデューティ等の動作目標値を算出する。具体的には、マイコン５１は、昇圧チョッパ回路２において所望の昇圧電圧を得るとともに所望の力率改善制御を行うように、第１スイッチング素子Ｑ１の動作目標値を算出する。マイコン５１は、ディジタルインターフェース回路４０を介して調光器（図示せず）から調光信号に応じた調光率で直管ＬＥＤランプ２１を点灯させるように、第２スイッチング素子Ｑ２についてオンデューティ等の動作目標値を算出する。マイコン５１は、算出した動作目標値で指定されたパルス幅、周期、およびデューティなどを駆動回路２４に出力させるための制御信号Ｓｐ、Ｓｂをそれぞれ出力する。

【0027】

実施の形態では、下記に述べるランプ検出を行うために必要な制御プログラムおよびディジタル情報も、マイコン５１の内部メモリに記憶されている。ランプ検出閾値Ｖ_{ＬＭＰＴＨ}などのディジタル情報も記憶されている。

【0028】

実施の形態では、一例として、点灯装置１および照明器具１００が「待機モード」を備える仕様の照明器具であるものとする。具体的には、この実施の形態では、待機モードの条件成立時に、マイコン５１は、予め定めた待機モードプログラムに従って、昇圧チョッパ回路２およびバックコンバータ回路３を停止するか、或いは直管ＬＥＤランプ２１が点灯しないように昇圧チョッパ回路２およびバックコンバータ回路３の出力を絞る。制御プログラムは、予めマイコン５１の内蔵メモリに記憶されている。また、待機モードの条件は、予め設計された条件であり、一例としては、調光器において０％まで調光率が絞られた場合、あるいは人感センサにより人不在が検知されることで照明器具１００の設置箇所を照らす必要がないと判定された場合などでもよい。マイコン５１には、このような待機モードの判定プログラムも予め記憶されている。ディジタルインターフェース回路４０を通じてマイコン５１に待機モードを告げる信号が入力されると、制御信号Ｓｐ，Ｓｂをオフに停止するか、或いは予め定めた消灯レベル信号となるように制御信号Ｓｐ，Ｓｂを調整する。例えば調光器で調光率を上げるなどのユーザの手動操作或いは人感センサによる人検知等により、再点灯を指示する旨の点灯指示信号が送られることでこの待機モードは解除される。

【0029】

［実施の形態におけるランプ検出および起動電源］
図１において、昇圧チョッパ回路２側の電圧は抵抗２６の一端に接続され、抵抗２６の他端からは抵抗２７１、２７、２８の直列回路に電圧が印加される。分圧電圧の低下に基づくランプ検出を行うためには、点灯装置１の出力端子３０とランプ検出回路２５の抵抗２７１との接続点に、抵抗２６から電圧を供給する必要がある。抵抗２７１、２７、２８は出力端子３０に並列接続されているので、抵抗２７１と出力端子３０の接続点に、抵抗２６を介して電圧（「ランプ検出用電源電圧」とも称す）が供給されている。

【0030】

整流回路６とコンデンサ７により整流・平滑された電圧が、抵抗２６、２７１、２７、２８で分圧されることで、抵抗２７１と抵抗２７との接続点、および抵抗２７と抵抗２８との接続点に、それぞれ分圧された電圧が現れる。抵抗２７１と抵抗２７との接続点から取り出される電圧は、「ランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰ」として取り扱うことができる。ランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰを、予めマイコン５１の内部メモリに設定したランプ検出閾値Ｖ_{ＬＭＰＴＨ}と比較することで、直管ＬＥＤランプ２１の接続を検出することができる。

【0031】

さらに、実施の形態では、抵抗２７と抵抗２８との接続点から取り出される電圧を制御装置５の起動電圧として使用する。抵抗２７と抵抗２８との接続点から取り出される電圧を、以下「起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬ」とも称す。起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬは、ランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰよりも低い電圧である。

【0032】

図２および図３は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１で行われる直管ＬＥＤランプ２１検出を説明するための回路図である。図２は交流電源投入時の直管ＬＥＤランプ非接続時におけるランプ検出回路２５周辺のブロック図である。図３は交流電源投入時の直管ＬＥＤランプ接続時におけるランプ検出回路２５周辺のブロック図である。図２および図３においては、説明の便宜上、昇圧チョッパ回路２およびバックコンバータ回路３などを省略している。

【0033】

図３に示すように出力端子３０に直管ＬＥＤランプ２１が接続されると、抵抗２７１、２７、２８の直列回路に対して抵抗２９が並列に接続されるのでランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰが図２に示すランプ非装着時よりも低下する。抵抗２７の一端に印加されるランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰは、抵抗２７１、２７、２８と直管ＬＥＤランプ２１の抵抗２９とが構成する並列回路における合成抵抗の比で決まる。図２に示すランプ非接続時の抵抗２６〜２８の分圧回路から取り出されたランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰよりも、図３に示すランプ接続時の抵抗２６〜２８に抵抗２９を並列接続した回路から取り出されたランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰのほうが低い。

【0034】

直管ＬＥＤランプ非接続時のランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰは直管ＬＥＤランプ接続時よりも高いので、ランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰがランプ検出閾値Ｖ_{ＬＭＰＴＨ}以下か否かを判定することで、ランプ接続の有無を判定することができる。もし、ランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰがランプ検出閾値Ｖ_{ＬＭＰＴＨ}よりも高い値を示すときには、ランプが接続されていないと判定することもできる。ランプ検出閾値Ｖ_{ＬＭＰＴＨ}は、図２に示す直管ＬＥＤランプ非接続時のランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰを予め測定した上で、この測定値よりも低い値に予め設定される。ランプ検出閾値Ｖ_{ＬＭＰＴＨ}は、マイコン５１の内蔵メモリに記憶されている。

【0035】

制御装置５は、交流電源２２から点灯装置１へ交流入力電圧が投入された後、ランプ検出回路２５から取り出された起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬを利用して起動する。また、整流回路６が出力した脈流直流電圧が平滑した電圧が制御電源回路４に入力されており、この電圧から制御電源回路４が制御電源（つまり、アナログ回路用制御電源電圧ＶＡＣＣおよびディジタル回路用制御電源電圧Ｖ_ＤＣＣ）を生成する。起動した制御装置５は、図２、図３で説明した上記ランプ検出方法に従って、ランプ検出閾値Ｖ_{ＬＭＰＴＨ}とランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰとの比較処理を行うことで、ランプ検出を実施する。直管ＬＥＤランプ２１の接続が検出された場合には、制御装置５は、その後、昇圧チョッパ回路２、およびバックコンバータ回路３をこの順に起動する。なお、バックコンバータ回路３起動後などの任意のタイミングにおいて、スイッチ５４がオフにされることで、起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬによる電源供給が遮断される。既に制御装置５に制御電源回路４から制御電源Ｖ_ＤＣＣが安定的に供給される段階に至っているからである。

【0036】

なお、制御装置５は、上述した「待機モード」中にはスイッチ５４がオンとされることで、起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬを待機モード中の待機電源として消費してもよい。待機モード中にバックコンバータ回路３が停止していたとしても、抵抗２６を介して抵抗２７１、２７、２８の分圧回路へと電圧が印加されるので、抵抗２７１、２７の接続点から起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬを取り出すことができる。このようにすることで、制御電源回路４とは別に、待機モード中の電源を確保することができる。この場合、待機モード中に制御電源回路４の駆動を停止しても良い。

【0037】

以上説明したように、実施の形態によれば、起動時にランプ検出回路２５から制御装置５の起動電圧ＶＤ_ＣＣＬを取得し、制御装置５が起動することが可能となる。起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬとランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰとを同時に取得することができるので、制御装置５の起動に伴って即座にランプ検出を行うことができる。

【0038】

なお、実施の形態において制御装置５がランプ検出回路２５から起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬを得るための手段としては、少なくとも次の２つの方法が考えられる。第１の手段として、まず、制御装置５におけるランプ検出回路２５との接続端子を、他の回路素子を含むことなく給電配線５３に直接に接続してもよい。これにより、抵抗２７、２８の接続点の電圧が給電配線５３に入力され、きわめてシンプルな構成で起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬを得ることができる。また、第２の手段として、制御装置５における検出回路２５との接続端子が、回路素子あるいはレギュレータ等の回路を介して給電配線５３に接続してもよい。給電配線５３の途中にレギュレータを設けることで、レギュレータで起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬを降圧したり安定化したりしてもよい。なお、電圧安定化回路または電圧変換回路としてのレギュレータは、制御装置５の外側においてランプ検出回路２５と制御装置５とを接続する配線の途中に設けられていてもよい。

【0039】

なお、実施の形態においてはディジタル制御を行う前提でマイコン５１およびＡ／Ｄ変換回路５２などを制御装置５に内蔵しているが、マイコン５１等に代えて制御装置５に従来のアナログ制御回路を内蔵するように変形しても良い。この変形例でも、制御装置５が備えるアナログ制御回路への給電配線に対して、ランプ検出回路２５から取り出した電圧を供給することができる。

【0040】

図４は、本発明の実施の形態の変形例にかかる点灯装置１０１およびこれを備える照明器具２００を示す回路図である。図４の変形例では、バックコンバータ回路３が、インダクタ９と結合した２次巻線（２次コイル）３２を備えている。制御電源回路４は、この２次巻線３２の一端に接続しており、２次巻線３２に発生する電圧から制御電源Ｖ_ＤＣＣを生成する。バックコンバータ回路３起動後は、制御装置５はインダクタ９の２次巻線３２より電圧を取得する。起動回路６０は起動時にオンとなっており、２次巻線３２の電圧が制御装置５の動作に必要な電圧に達すると起動回路６０がオフとなって起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬの供給を遮断する。その後は２次巻線３２から供給される電圧により、制御装置５は駆動する。

【0041】

なお、制御電源回路４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａの高電位側配線１ｂから電圧を取り出している。高電位側配線１ｂは、整流回路６の高電位側出力端子からインダクタ１０、ダイオード１１、第２スイッチング素子Ｑ２、インダクタ１７を経て出力端子３０に至るまでを結ぶ電気的経路を構成する導電体である。実施の形態では、具体例として、図１に示す昇圧チョッパ回路２とバックコンバータ回路３との中間点から電圧を取り出す例、および図４に示すインダクタ９に結合した２次巻線３２から電圧を取り出す例が示されている。

【0042】

図５は、本発明の実施の形態の変形例にかかる点灯装置１およびこれを備える照明器具を示す回路図である。上記の実施の形態では、ランプ検出回路２５により２つの電圧が取り出されるように抵抗２７１、２７、２８からなる分圧回路を設けている。しかしながら、変形例として、ランプ検出回路２５から１つの電圧を取り出して、この１つの電圧からランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰおよび制御装置５の起動電圧を得るようにしてもよい。この点に関し、図５に示す変形例では、ランプ検出回路２５から抵抗２７１が削除されおり、さらに制御装置５内の給電配線５３にレギュレータＲＥＧ（例えばシリーズレギュレータ）が設けられている。レギュレータＲＥＧを用いて、抵抗２７、２８の接続点から取得したランプ検出電圧Ｖ_ＬＭＰを降圧することで起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬを得ている。レギュレータＲＥＧは、図５では一例として制御装置５に内蔵されているが、制御装置５の外側においてランプ検出回路２５と制御装置５とを接続する配線の途中に設けられていてもよい。

【0043】

図６は、本発明の実施の形態の変形例にかかる点灯装置１を示す図である。制御装置５は、ＣＰＵ等が形成された回路基板を樹脂等で封止した集積回路パッケージ（ＩＣパッケージ）の形態で提供される。本変形例は、この集積回路パッケージについての変形例である。ランプ検出回路２５から取り出された起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬがスイッチ５４および給電配線５３を経由してマイコン５１等に供給される点、および待機モードで起動電圧Ｖ_ＤＣＣＬを待機電源に使用しても良いことなどは、図１に示した実施の形態と同様である。

【0044】

変形例にかかる制御装置５０は、図６に示すように、駆動回路２４および制御電源回路４の制御電源ＩＣ４２などの「アナログ回路」と、マイコン５１等の「ディジタル回路」とが単一のＩＣパッケージに納められ、かつ各回路がＩＣパッケージ内で互いに配線接続された形態で提供されている。駆動回路２４が制御装置５０の外側に設けられる場合と比べて、第４変形例ではマイコン５１と駆動回路２４とを結ぶ信号送受信配線を飛躍的に短くすることができる。制御電源回路４の少なくとも一部が制御装置５０に設けられる。この第４変形例では、一例として、制御電源回路４は制御電源ＩＣ４２と受動回路部４１のうち、受動回路部４１については制御装置５０の外部に設けられる。

【0045】

好ましくは、さらに制御装置５０のパッケージ内において、信号送受信配線に、ノイズを防止するためのノイズフィルタ（例えば、一端が信号送受信配線と接続した他端がグランド配線と接続したコンデンサ素子）を接続してもよい。ノイズフィルタは、一例として、一端が信号送受信配線と接続し且つ他端がグランド配線と接続したコンデンサ素子であってもよい。信号送受信配線にノイズフィルタを搭載した制御装置５０によれば、制御装置５０のパッケージ内に形成した短い配線を介して、マイコン５１から駆動回路２４へと制御信号Ｓｐ、Ｓｂを低ノイズで伝送できる。この特徴は、２つの第１、２スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を精度よく連動させる制御を行う観点からも好ましい。

【0046】

図７は、本発明の実施の形態の変形例にかかる点灯装置における制御装置５０周辺の回路図である。制御電源回路４は、より具体的には降圧コンバータ回路であり、ここでは一例としてバックコンバータ回路であるものとする。制御電源回路４が備える制御電源ＩＣ４２は、バックコンバータ回路を構成する能動素子であるインテリジェントパワーデバイスＩＰＤおよびダイオードＤ１を備えている。インテリジェントパワーデバイスＩＰＤは内部にスイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを備えている。制御電源回路４が備える受動回路部４１は、バックコンバータ回路を構成する受動素子であるインダクタ（チョークコイル）Ｌ１およびコンデンサＣ１を備えている。インダクタＬ１とコンデンサＣ１の接続点から取り出された出力電圧は、制御電源Ｖ_ＡＣＣとして用いられる。制御電源Ｖ_ＡＣＣは、図７に示すように駆動回路２４へと供給される。インダクタＬ１とコンデンサＣ１の接続点から取り出された出力電圧は、レギュレータＲＥＧにも入力され、レギュレータＲＥＧで降圧された電圧が制御電源Ｖ_ＤＣＣとして用いられる。制御電源Ｖ_ＤＣＣは、図６に示すように、マイコン５１などに供給される。

【0047】

制御装置５０の更なる変形例の一つとして、ＩＣパッケージ内において、上記アナログ回路およびディジタル回路それぞれのグランド電極がＩＣパッケージ内における共通のグランド配線（図示せず）に接続されることで、グランド配線の短縮化が図られていてもよい。ただし、他の変形例として、上記アナログ回路のグランド電極はＩＣパッケージ内の第１グランド配線（図示せず）に接続され、ディジタル回路のグランド電極はＩＣパッケージ内で第１グランド配線と電気的に接続していない第２グランド配線（図示せず）に接続されるようにしてもよく、これにより駆動回路２４などの動作がマイコン５１の動作に影響しないようにしてもよい。

【0048】

実施の形態では、図１に示すように、制御装置５に昇圧チョッパ回路２およびバックコンバータ回路３の制御を行う単一のマイコン５１が設けられている。一方、変形例として制御装置５内に複数のマイコン５１が設けられていてもよい。複数のマイコン５１は、昇圧チョッパ回路２を制御する「第１のマイコン５１」とバックコンバータ回路３を制御する「第２のマイコン５１」とを含んでもよい。複数のマイコン５１が設けられた場合に、それぞれのマイコン５１で異なるスイッチング制御開始タイミングなどを設定できるように、各マイコン５１内のプログラムを構築してもよい。あるいはこれら複数のマイコン５１が連携して動作してもよい。具体的には複数のマイコン５１が互いに通信を行ってもよく、例えば昇圧チョッパ回路２側の駆動状態を示す信号およびバックコンバータ回路３の駆動状態を示す信号を複数のマイコン５１の間で授受してもよい。

【0049】

なお、マイコン５１に代えて、ディジタル信号処理装置（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ：ＤＳＰ）が制御装置５、５０内に収められていてもよい。つまり、実施の形態で提供される制御装置５、５０には、マイコン５１あるいはＤＳＰなどの「ディジタル演算回路」が設けられており、このディジタル演算回路が点灯装置１の点灯制御に関する演算処理を行う。

【符号の説明】

【0050】

１、１０１ 点灯装置、１ａ ＤＣ−ＤＣコンバータ回路、１ｂ 高電位側配線、２ 昇圧チョッパ回路、３ バックコンバータ回路、４ 制御電源回路、５ 制御装置、６ 整流回路、７、１５、２３ コンデンサ、１０、１７ インダクタ、１１、１８ ダイオード、８、９、１３、１４、２７〜２９ 抵抗、１９ 検出抵抗、２１ 直管ＬＥＤランプ、２２ 交流電源、２４ 駆動回路、２５ ランプ検出回路、２６ 抵抗（電圧供給抵抗）、３０ 出力端子、４０ ディジタルインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路、４１ 受動回路部、４２ 制御電源ＩＣ、５０ 制御装置、５１ マイコン、５２ Ａ／Ｄ変換回路、５３ 給電配線、１００、２００ 照明器具、ＡＣ 交流電源、ＩＰＤ インテリジェントパワーデバイス、Ｑ１ 第１スイッチング素子、Ｑ２ 第２スイッチング素子、Ｓｂ、Ｓｐ 制御信号、ＳＷ 壁スイッチ、Ｖ_ＡＣＣ アナログ回路用制御電源電圧、Ｖ_ＤＣＣ ディジタル回路用制御電源電圧、Ｖ_ＤＣＣＬ 起動電圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】