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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022182678
(43)【公開日】2022-12-08
(54)【発明の名称】電圧供給回路及び照明装置
(51)【国際特許分類】
H05B 47/10 20200101AFI20221201BHJP
【ＦＩ】
H05B47/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021090368
(22)【出願日】2021-05-28
(71)【出願人】
【識別番号】000131430
【氏名又は名称】シチズン電子株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000001960
【氏名又は名称】シチズン時計株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100180806
【弁理士】
【氏名又は名称】三浦 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100160716
【弁理士】
【氏名又は名称】遠藤 力
(72)【発明者】
【氏名】堺 圭亮
【テーマコード（参考）】
3K273
【Ｆターム（参考）】
3K273AA10
3K273BA19
3K273CA02
3K273CA12
3K273FA06
3K273FA26
3K273FA28
3K273GA03
3K273GA12
3K273GA14
3K273GA22
3K273GA27
(57)【要約】
【課題】出力コンデンサの容量の大きさにかかわらず電源スイッチがオフされることに応じて所望のタイミングで出力電圧を所定の電圧まで降下させることができる電圧供給回路を提供する。
【解決手段】電圧供給回路１は、入力される直流電圧の電圧レベルを変換して出力電圧を生成する電圧変換部２０～２７、及び電圧変換部２０～２７によって生成された出力電圧が充電される出力コンデンサ２８を有する直流電圧生成回路１５と、出力電圧の電圧レベルが所定のトリガ電圧まで低下することを示すトリガ信号が入力されることに応じてオンする放電スイッチ４２、及び降伏電圧がトリガ電圧よりも低く且つ放電スイッチに直列接続される放電ツェナーダイオード４０を有し、出力コンデンサ２８に並列接続される部分放電回路１７とを有する。
【選択図】図２
【解決手段】電圧供給回路１は、入力される直流電圧の電圧レベルを変換して出力電圧を生成する電圧変換部２０～２７、及び電圧変換部２０～２７によって生成された出力電圧が充電される出力コンデンサ２８を有する直流電圧生成回路１５と、出力電圧の電圧レベルが所定のトリガ電圧まで低下することを示すトリガ信号が入力されることに応じてオンする放電スイッチ４２、及び降伏電圧がトリガ電圧よりも低く且つ放電スイッチに直列接続される放電ツェナーダイオード４０を有し、出力コンデンサ２８に並列接続される部分放電回路１７とを有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力電圧から変換された出力電圧が充電される出力コンデンサを有する直流電圧生成回路と、
前記入力電圧の電圧レベルが低下したことを示す検出信号を出力する検出回路と、
前記検出信号が前記検出回路から出力されたときに生成される前記トリガ信号が入力されてオンする放電スイッチ、及び前記放電スイッチがオンすることで前記出力電圧の放電を開始する放電開始電圧よりも降伏電圧が低く且つ放電スイッチに直列接続される放電ツェナーダイオードを有する部分放電回路と、
を有することを特徴とする電圧供給回路。
前記入力電圧の電圧レベルが低下したことを示す検出信号を出力する検出回路と、
前記検出信号が前記検出回路から出力されたときに生成される前記トリガ信号が入力されてオンする放電スイッチ、及び前記放電スイッチがオンすることで前記出力電圧の放電を開始する放電開始電圧よりも降伏電圧が低く且つ放電スイッチに直列接続される放電ツェナーダイオードを有する部分放電回路と、
を有することを特徴とする電圧供給回路。
【請求項2】
前記検出回路は、
第１検出抵抗と、
前記第１検出抵抗に直列接続された第２検出抵抗と、
前記第２検出抵抗に並列接続された検出ツェナーダイオードと、
前記第２検出抵抗及び前記検出ツェナーダイオードに並列接続された検出コンデンサと、を有し、
前記入力電圧は、前記第１検出抵抗及び前記第２検出抵抗に印加され、
前記第１検出抵抗と前記第２検出抵抗との間の電圧を前記検出信号として出力する、請求項１に記載の電圧供給回路。
第１検出抵抗と、
前記第１検出抵抗に直列接続された第２検出抵抗と、
前記第２検出抵抗に並列接続された検出ツェナーダイオードと、
前記第２検出抵抗及び前記検出ツェナーダイオードに並列接続された検出コンデンサと、を有し、
前記入力電圧は、前記第１検出抵抗及び前記第２検出抵抗に印加され、
前記第１検出抵抗と前記第２検出抵抗との間の電圧を前記検出信号として出力する、請求項１に記載の電圧供給回路。
【請求項3】
前記出力コンデンサの接地レベルは、前記検出回路の接地レベルと相違し、
前記部分放電回路は、一端が前記出力コンデンサの接地レベルに接続され且つ他端が前記検出回路の接地レベルに接続され、前記検出信号が入力されることに応じて前記トリガ信号を前記放電スイッチに出力する接地レベル補償回路を有する、請求項１又は２に記載の電圧供給回路。
前記部分放電回路は、一端が前記出力コンデンサの接地レベルに接続され且つ他端が前記検出回路の接地レベルに接続され、前記検出信号が入力されることに応じて前記トリガ信号を前記放電スイッチに出力する接地レベル補償回路を有する、請求項１又は２に記載の電圧供給回路。
【請求項4】
前記部分放電回路は、前記検出回路と前記接地レベル補償回路との間に配置され、前記検出回路から出力される前記検出信号を遅延させて前記接地レベル補償回路に入力する遅延回路を更に有する、請求項３に記載の電圧供給回路。
【請求項5】
前記部分放電回路は、前記遅延回路と前記接地レベル補償回路との間に配置され、前記遅延回路に供給される電源電圧と同一の電源電圧が供給され、前記遅延回路によって遅延された前記検出信号をバッファリングするバッファ素子を更に有する、請求項４に記載の電圧供給回路。
【請求項6】
交流電圧を全波整流して、全波整流された整流電圧を生成する整流回路と、
前記整流電圧を平滑化して、第１電圧を生成する平滑コンデンサと、
前記第１電圧よりも低い第２電圧を充電する充電コンデンサ、及び前記充電コンデンサにアノードが接続され且つ前記平滑コンデンサにカソードが接続される放電ダイオードを有する充電回路と、
を更に有する、請求項１又は２に記載の電圧供給回路。
前記整流電圧を平滑化して、第１電圧を生成する平滑コンデンサと、
前記第１電圧よりも低い第２電圧を充電する充電コンデンサ、及び前記充電コンデンサにアノードが接続され且つ前記平滑コンデンサにカソードが接続される放電ダイオードを有する充電回路と、
を更に有する、請求項１又は２に記載の電圧供給回路。
【請求項7】
前記検出信号が入力されることに応じて、前記トリガ信号を生成する半導体装置を更に有し、
前記充電回路は、前記第２電圧を前記半導体装置に電源電圧として供給する電源電圧生成回路である、請求項６に記載の電圧供給回路。
前記充電回路は、前記第２電圧を前記半導体装置に電源電圧として供給する電源電圧生成回路である、請求項６に記載の電圧供給回路。
【請求項8】
入力電圧から変換された出力電圧が充電される出力コンデンサを有する直流電圧生成回路と、
前記入力電圧の電圧レベルが低下したことを示す検出信号を出力する検出回路と、
前記検出信号が前記検出回路から出力されたときに生成される前記トリガ信号が入力されてオンする放電スイッチ、及び前記放電スイッチがオンすることで前記出力電圧の放電を開始する放電開始電圧よりも降伏電圧が低く且つ放電スイッチに直列接続される放電ツェナーダイオードを有する部分放電回路と、を有する電圧供給回路と、
前記出力電圧が印加される発光装置と、を有し、
前記発光装置は、前記出力電圧の電圧レベルが前記放電開始電圧であるときに発光し、前記前記出力電圧の電圧レベルが前記放電ツェナーダイオードの降伏電圧であるときに消灯する、ことを特徴とする照明装置。
前記入力電圧の電圧レベルが低下したことを示す検出信号を出力する検出回路と、
前記検出信号が前記検出回路から出力されたときに生成される前記トリガ信号が入力されてオンする放電スイッチ、及び前記放電スイッチがオンすることで前記出力電圧の放電を開始する放電開始電圧よりも降伏電圧が低く且つ放電スイッチに直列接続される放電ツェナーダイオードを有する部分放電回路と、を有する電圧供給回路と、
前記出力電圧が印加される発光装置と、を有し、
前記発光装置は、前記出力電圧の電圧レベルが前記放電開始電圧であるときに発光し、前記前記出力電圧の電圧レベルが前記放電ツェナーダイオードの降伏電圧であるときに消灯する、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】
本発明は、電圧供給回路及び照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
交流電圧を供給する商用電源に接続され、供給される交流電圧を直流電圧に変換して、変換された直流電圧を負荷である発光素子に供給する電圧供給回路が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載される電圧供給回路は、発光素子に供給する電流量をマイクロコンピュータによって制御することで、所望の輝度の光を出射するように発光素子に供給する電流量を制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１４―７１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載される電圧供給回路において、出力端子間に接続される出力コンデンサの容量が大きくなると、出力コンデンサ及び負荷等により形成されるＲＣ回路の時定数が大きくなり、発光素子が消灯するまでの時間が長くなる。特許文献１に記載される照明装置において、発光素子が消灯するまでの時間が長くなると、電源スイッチがオフされてから発光素子が消灯するまでに発光装置から出射される残光が微点灯として操作者に視認され、操作者が違和感を覚えるおそれがある。
【0005】
本発明は、出力コンデンサの容量の大きさにかかわらず電源スイッチがオフされることに応じて所望のタイミングで出力電圧を所定の電圧まで降下させることができる電圧供給回路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】
本発明に係る電圧供給回路は、入力電圧から変換された出力電圧が充電される出力コンデンサを有する直流電圧生成回路と、入力電圧の電圧レベルが低下したことを示す検出信号を出力する検出回路と、検出信号が検出回路から出力されたときに生成されるトリガ信号が入力されてオンする放電スイッチ、及び放電スイッチがオンすることで出力電圧の放電を開始する放電開始電圧よりも降伏電圧が低く且つ放電スイッチに直列接続される放電ツェナーダイオードを有する部分放電回路とを有する。
【0007】
さらに、本発明に係る電圧供給回路は、検出回路は、第１検出抵抗と、第１検出抵抗に直列接続された第２検出抵抗と、第２検出抵抗に並列接続された検出ツェナーダイオードと、第２検出抵抗及び検出ツェナーダイオードに並列接続された検出コンデンサとを有し、入力電圧は、第１検出抵抗及び第２検出抵抗に印加され、第１検出抵抗と第２検出抵抗との間の電圧を検出信号として出力することが好ましい。
【0008】
さらに、本発明に係る電圧供給回路は、出力コンデンサの接地レベルは、検出回路の接地レベルと相違し、部分放電回路は、一端が出力コンデンサの接地レベルに接続され且つ他端が検出回路の接地レベルに接続され、検出信号が入力されることに応じてトリガ信号を放電スイッチに出力する接地レベル補償回路を有することが好ましい。
【0009】
さらに、本発明に係る電圧供給回路は、部分放電回路は、検出回路と接地レベル補償回路との間に配置され、検出回路から出力される検出信号を遅延させて接地レベル補償回路に入力する遅延回路を更に有することが好ましい。
【0010】
さらに、本発明に係る電圧供給回路は、部分放電回路は、遅延回路と接地レベル補償回路との間に配置され、遅延回路に供給される電源電圧と同一の電源電圧が供給され、遅延回路によって遅延された検出信号をバッファリングするバッファ素子を更に有することが好ましい。
【0011】
さらに、本発明に係る電圧供給回路は、電圧を全波整流して、全波整流された整流電圧を生成する整流回路と、整流電圧を平滑化して、第１電圧を生成する平滑コンデンサと、第１電圧よりも低い第２電圧を充電する充電コンデンサ、及び充電コンデンサにアノードが接続され且つ平滑コンデンサにカソードが接続される放電ダイオードを有する充電回路とを更に有することが好ましい。
【0012】
さらに、本発明に係る電圧供給回路は、検出信号が入力されることに応じて、トリガ信号を生成する半導体装置を更に有し、充電回路は、第２電圧を半導体装置に電源電圧として供給する電源電圧生成回路であることが好ましい。
【0013】
また、本発明に係る照明装置は、入力電圧から変換された出力電圧が充電される出力コンデンサを有する直流電圧生成回路と、入力電圧の電圧レベルが低下したことを示す検出信号を出力する検出回路と、検出信号が検出回路から出力されたときに生成されるトリガ信号が入力されてオンする放電スイッチ、及び放電スイッチがオンすることで出力電圧の放電を開始する放電開始電圧よりも降伏電圧が低く且つ放電スイッチに直列接続される放電ツェナーダイオードを有する部分放電回路と、を有する電圧供給回路と、出力電圧が印加される発光装置とを有し、発光装置は、出力電圧の電圧レベルが放電開始電圧であるときに発光し、出力電圧の電圧レベルが放電ツェナーダイオードの降伏電圧であるときに消灯する。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る電圧供給回路は、出力コンデンサの容量の大きさにかかわらず電源スイッチがオフされることに応じて所望のタイミングで出力電圧を所定の電圧まで降下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照して、本発明に係る発光装置及び照明装置について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【0017】
（第１実施形態に係る電圧供給回路及び照明装置の構成及び機能）
図１は、第１実施形態に係る照明装置のブロック図である。
図１は、第１実施形態に係る照明装置のブロック図である。
【0018】
照明装置１００は、電圧供給回路１と、発光装置１０１とを有する。電圧供給回路１は、商用電源１０２から電源スイッチ１０３を介して１００又は２００Ｖの商用の交流電圧ＶACが入力され、入力された交流電圧ＶACを整流して出力電圧ＶOを生成する。電圧供給回路１は、生成した出力電圧ＶOを一対の電力配線１０４及び１０５を介して発光装置１０１に出力する。
【0019】
発光装置１０１は、直列接続されたｎ個の発光素子１０１ａを有し、電圧供給回路１により出力電圧ＶOが印加されることに応じて光を出射する。発光装置１０１は、例えば出力電圧ＶOが２５Ｖであるときに光の出射を開始する。発光素子１０１ａは矩形の平面形状を有する青色ＬＥＤダイであり、順方向電圧が印加されることに応じて青色の光を出射する。発光素子１０１ａから出射される青色の光の主波長は、４４５ｎｍと４９５ｎｍとの間の範囲内であり、一例では４５０ｎｍである。発光素子１０１ａは、透明な基板であるサファイヤ基板上に窒化ガリウム（ＧａＮ）層により形成されるＰＮ接合層を積層して形成される。
【0020】
図２は、電圧供給回路１の回路図である。
【0021】
電圧供給回路１は、フューズ１１と、整流回路１２と、平滑コンデンサ１３と、チョークコイル１４と、直流電圧生成回路１５と、電源電圧生成回路１６と、部分放電回路１７と、検出回路１８とを有する。電圧供給回路１は、商用電源１０２から入力される交流電圧ＶACを整流して直流電圧である出力電圧ＶOを生成する照明装置用の電源装置である。
【0022】
フューズ１１は、整流回路１２の入力側に配置され、商用電源１０２から過電流が入力されたときに、商用電源１０２と整流回路との間の電気的な接続を遮断する。整流回路１２は、４個のダイオードにより形成されるブリッジ整流回路であり、商用電源１０２から入力された交流電圧ＶACを全波整流して、全波整流された整流電圧を生成する。平滑コンデンサ１３及びチョークコイル１４は、整流回路１２によって生成された整流電圧を平滑化すると共に、平滑化された整流電圧から高調波成分を除去して、脈流状の第１電圧Ｖｄ１を生成する。
【0023】
直流電圧生成回路１５は、入力コンデンサ２０と、第１電圧抵抗２１と、第２電圧抵抗２２と、第３電圧抵抗２３と、電圧スイッチ２４と、半導体装置２５と、トランス２６と、電圧ダイオード２７と、出力コンデンサ２８とを有する。入力コンデンサ２０～電圧ダイオード２７は、直流電圧生成回路１５の一対の入力端子に印加される入力電圧である第１電圧Ｖｄ１の電圧レベルを変換して出力電圧ＶOを生成する電圧変換部である。出力コンデンサ２８は、電圧変換部によって生成された出力電圧ＶOが充電される。
【0024】
直流電圧生成回路１５は、電源電圧生成回路１６から第２電圧Ｖｄ２が半導体装置２５に電源電圧として印加されるとき、半導体装置２５が電圧スイッチ２４をオンオフして、第１電圧Ｖｄ１を降圧して直流電圧である第３電圧Ｖｄ３を生成する降圧回路である。直流電圧生成回路１５は、電圧スイッチ２４がオンオフ制御されることに応じて、入力される第１電圧Ｖｄ１を降圧して第３電圧Ｖｄ３を生成し、生成した第３電圧Ｖｄ３を出力電圧ＶOとして発光装置１０１に供給する。
【0025】
入力コンデンサ２０は、一端がチョークコイル１４に接続され、他端が平滑コンデンサ１３の他端と共に接地される。第１電圧抵抗２１の一端は入力コンデンサ２０の一端に接続され、第１電圧抵抗２１の他端は半導体装置２５に接続され、第１電圧Ｖｄ１を半導体装置２５に供給する。第２電圧抵抗２２の一端は電圧スイッチ２４及び半導体装置２５に接続され、第２電圧抵抗２２の他端は接地される。第３電圧抵抗２３は、出力コンデンサ２８に並列接続される。
【0026】
電圧スイッチ２４は、ｎＭＯＳトランジスタであり、半導体装置２５によってオンオフ制御される。電圧スイッチ２４のゲートは半導体装置２５に接続され、電圧スイッチ２４のソースは第２電圧抵抗２２の一端及び半導体装置２５に接続され、電圧スイッチ２４のドレインはトランス２６に接続される。
【0027】
半導体装置２５は、電源電圧生成回路１６から第２電圧Ｖｄ２が電源電圧として印加されるとき、所定のデューティ比でオンオフするように電圧スイッチ２４をオンオフ制御する。また、半導体装置２５は、検出回路１８から検出電圧Ｖｓが入力され、入力される検出電圧Ｖｓが所定の電圧レベルまで低下してから所定の遅延時間が経過した後に、トリガ信号を部分放電回路１７に出力する。半導体装置２５は、電圧スイッチ２４をオンオフ制御するスイッチング回路及びトリガ信号を生成するトリガ信号生成回路を有する。半導体装置２５が有するスイッチング回路及びトリガ信号生成回路は、シリコン基板上に形成されるＭＯＳトランジスタにより形成される。
【0028】
トランス２６は、一次コイル２６ａと二次コイル２６ｂとを有する。一次コイル２６ａ及び二次コイル２６ｂのそれぞれは、一次コイル２６ａに誘導される一次起電力よりも二次コイル２６ｂに誘導される二次起電力が小さくなるように巻回される。一次コイル２６ａは、チョークコイル１４と電圧スイッチ２４との間に接続され、電圧スイッチ２４がオンオフすることに応じて一次起電力を誘導する。二次コイル２６ｂは、電圧ダイオード２７を介して、第３電圧抵抗２３及び出力コンデンサ２８に並列接続される。
【0029】
電圧ダイオード２７のアノードはトランス２６の二次コイル２６ｂに接続され、電圧ダイオード２７のカソードは第３電圧抵抗２３及び出力コンデンサ２８の一端に接続される。電圧ダイオード２７は、二次コイル２６ｂに蓄えられたエネルギーを発光装置１０１の順方向に放電するために備えられる。
【0030】
出力コンデンサ２８は、第３電圧抵抗２３及び負荷である発光装置１０１に並列接続され、電源スイッチ１０３がオンして交流電圧ＶACが入力される間、一例では３５Ｖである出力電圧ＶOの定格値が印加される。また、出力コンデンサ２８は、電源スイッチ１０３がオフされたときに、出力コンデンサ２８の容量値並びに電圧抵抗１５ｅの抵抗値及び発光素子１０１ａの等価抵抗値により決定される時定数に応じて遅延させながら、電圧レベルを低下させる。
【0031】
電源電圧生成回路１６は、定電圧回路３０と、電源コンデンサ３１と、電源ダイオード３２とを有し、直流電圧である第２電圧Ｖｄ２を半導体装置２５に電源電圧として供給する。定電圧回路３０は、直流電圧生成回路１５から第３電圧Ｖｄ３が供給されるときに、第１電圧Ｖｄ３及び第３電圧Ｖｄ３よりも低い第２電圧Ｖｄ２となるように、電源コンデンサ３１に充電される電圧を制御する。電源コンデンサ３１は、一端が電源ダイオード３２のアノードに接続され、他端が接地される。
【0032】
電源ダイオード３２のカソードは、出力コンデンサ２８に接続されると共に、発光装置１０１に接続される。電源ダイオード３２は、商用電源１０２から入力される交流電圧ＶACが低下して、出力電圧ＶOが第２電圧Ｖｄ２まで低下すると、電源コンデンサ３１に充電される電荷を発光装置１０１に放電する。
【0033】
部分放電回路１７は、放電ツェナーダイオード４０と、放電抵抗４１と、放電スイッチ４２とを有し、半導体装置２５からトリガ信号が入力されることに応じて、出力電圧ＶOを放電開始電圧から部分放電し、出力電圧ＶOの電圧レベルを瞬時に低下させる。
【0034】
放電ツェナーダイオード４０のカソードは、第３電圧抵抗２３、二次コイル２６ｂ及び出力コンデンサ２８の一端に接続され、放電ツェナーダイオード４０のアノードは放電抵抗４１の一端に接続される。放電ツェナーダイオード４０の降伏電圧は、出力電圧ＶOが放電を開始する放電開始電圧よりも低く、出力電圧ＶOの定格値が３５Ｖであるとき、例えば２０Ｖである。放電抵抗４１の他端は放電スイッチ４２のドレインに接続される。
【0035】
放電スイッチ４２は、ｎＭＯＳトランジスタであり、ゲートが半導体装置２５に接続され、ソースが第３電圧抵抗２３、二次コイル２６ｂ及び出力コンデンサ２８の他端に接続される。
【0036】
検出回路１８は、第１検出抵抗１８ａと、第２検出抵抗１８ｂと、検出ツェナーダイオード１８ｃと、検出コンデンサ１８ｄとを有し、第１検出抵抗１８ａと第２検出抵抗１８ｂとの間の電圧を検出信号として出力する。検出信号は、第１電圧Ｖｄ１の電圧レベルが低下することに応じて電圧レベルが低下する。
【0037】
第１検出抵抗１８ａの一端は、平滑コンデンサ１３の一端に接続される。第１検出抵抗１８ａの他端は、第２検出抵抗１８ｂ及び検出コンデンサ１８ｄの一端並びに検出ツェナーダイオード１８ｃのカソードに接続される。第２検出抵抗１８ｂの他端は、検出ツェナーダイオード１８ｃのアノード及び検出コンデンサ１８ｄの他端と共に接地される。
【0038】
第１検出抵抗１８ａ及び第２検出抵抗１８ｂは、分圧電圧を生成する抵抗対である。検出ツェナーダイオード１８ｃの降伏電圧は、例えば５Ｖであり、半導体装置２５に出力される検出信号をクランプする。検出コンデンサ１８ｄは、脈流状の第１電圧Ｖｄ１を分圧して生成される検出信号を平滑化する。
【0039】
【0040】
時間ｔ１において、電源スイッチ１０３がオンして商用電源１０２から電源スイッチ１０３を介して交流電圧ＶACが電圧供給回路１に入力されることに応じて、出力電圧ＶOは、立ち上がる。
【0041】
時間ｔ２において、電源スイッチ１０３がオフして電圧供給回路１が商用電源１０２から遮断されることに応じて、出力電圧ＶOは、定格値から低下し始める。出力電圧ＶOは、出力コンデンサ２８の容量値並びに電圧抵抗１５ｅの抵抗値及び発光素子１０１ａの等価抵抗値により決定される時定数に応じて遅延しながら電圧レベルを低下させる。
【0042】
時間ｔ２において、電源スイッチ１０３がオフすると、入力電圧である第１電圧Ｖｄ１の電圧レベルが低下することに伴って検出信号Ｖｓの電圧レベルが低下する。半導体装置２５は、検出信号Ｖｓの電圧レベルが所定の検出しきい値電圧まで低下すると、所定の遅延時間の計時を開始する。
【0043】
時間ｔ３において、計時を開始してから計時時間が経過すると、半導体装置２５は、トリガ信号を放電スイッチ４２に出力する。半導体装置２５が放電スイッチ４２に出力するときの出力電圧ＶOは、例えば２８Ｖである。放電スイッチ４２は、トリガ信号が入力されることに応じてオンする。放電スイッチ４２がオンすると、放電ツェナーダイオード４０に降伏電流が流れ、出力電圧ＶOは、部分放電して、２８Ｖから放電ツェナーダイオード４０の降伏電圧である２０Ｖまで急激に降下する。出力電圧ＶOが２０Ｖまで降下すると、発光装置１０１は消灯する。
【0044】
（第１実施形態に係る電圧供給回路の作用効果）
電圧供給回路１では、トリガ信号が入力されることに応じて放電スイッチがオンして部分放電することで、発光装置１０１が発光する電圧よりも低い電圧に出力電圧ＶOが急激に低下して発光装置１０１が消灯する。電圧供給回路１は、部分放電して出力電圧ＶOを電圧に急激に低下させることで、発光装置から出射される残光が微点灯として操作者に視認され、操作者が違和感を覚えるおそれを低くすることができる。電圧供給回路１は、微点灯として操作者に視認されるおそれがないので、出力コンデンサ２８の容量値を大きくして、発光装置１０１が有する不図示の制御装置の最小動作電圧を下回るまでの時間である保持時間を伸ばすことができる。
電圧供給回路１では、トリガ信号が入力されることに応じて放電スイッチがオンして部分放電することで、発光装置１０１が発光する電圧よりも低い電圧に出力電圧ＶOが急激に低下して発光装置１０１が消灯する。電圧供給回路１は、部分放電して出力電圧ＶOを電圧に急激に低下させることで、発光装置から出射される残光が微点灯として操作者に視認され、操作者が違和感を覚えるおそれを低くすることができる。電圧供給回路１は、微点灯として操作者に視認されるおそれがないので、出力コンデンサ２８の容量値を大きくして、発光装置１０１が有する不図示の制御装置の最小動作電圧を下回るまでの時間である保持時間を伸ばすことができる。
【0045】
また、電圧供給回路１では、部分放電回路１７は、放電ツェナーダイオード４０、放電抵抗４１及び放電スイッチ４２の安価な３個の電子部品で形成されるので、製造コストの上昇を抑制しながら、微点灯の発生を防止できる。
【0046】
また、電圧供給回路１は、出力コンデンサ２８に充電される電荷を全放電することなく部分放電して出力電圧ＶOを低下させるので、電圧供給回路１を形成する電子部品の定格電力の低いものを選択することができる。
【0047】
また、電圧供給回路１は、出力電圧ＶOが第２電圧Ｖｄ２まで低下すると、電源ダイオード３２を介して電源コンデンサ３１に充電される電荷を発光装置１０１に放電する。電圧供給回路１は、電源ダイオード３２を介して電源コンデンサ３１に充電される電荷を発光装置１０１に放電することで、発光装置１０１が有する不図示の制御装置の最小動作電圧を下回るまでの時間である保持時間を伸ばすことができる。
【0048】
また、電圧供給回路１は、第１検出抵抗１８ａと第２検出抵抗１８ｂとの間の電圧を検出信号Ｖｓとして使用するので、検出電圧Ｖｓの電圧レベルを第１検出抵抗１８ａと第２検出抵抗１８ｂの分圧比により容易に設定できる。
【0049】
（第２実施形態に係る電圧供給回路の構成及び機能）
図４は、第２実施形態に係る電圧供給回路の回路図である。
図４は、第２実施形態に係る電圧供給回路の回路図である。
【0050】
電圧供給回路２は、バックブースト回路とも称される昇降圧回路であり、接地レベルが発負荷である発光装置１０１の接地レベルと相違する。電圧供給回路２は、整流電圧を平滑化して生成された第１電圧Ｖｄ１を昇圧して出力電圧ＶOを生成して、出力電圧ＶOを発光装置１０１に印加する。
【0051】
電圧供給回路２は、バリスタ５０、フィルタリング回路５１、平滑抵抗５２及び第２平滑コンデンサ５３を有することが電圧供給回路１と相違する。また、電圧供給回路２は、直流電圧生成回路５５及び部分放電回路５６を直流電圧生成回路１５及び部分放電回路１７の代わりに有することが電圧供給回路と相違する。バリスタ５０～部分放電回路５６以外の電圧供給回路２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された電圧供給回路１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【0052】
バリスタ５０は、一対の入力端子の間に接続され、交流電圧ＶACにサージ電圧等の高電圧が重畳されたときにオンして、電圧供給回路２を形成する電子部品を高電圧から保護する。フィルタリング回路５１は、フィルタ抵抗５１ａ、フィルタコンデンサ５１ｂ及びフィルタトランス５１ｃとを有し、交流電圧ＶACに重畳するノイズをフィルタリングして整流回路１２に出力する。平滑抵抗５２及び第２平滑コンデンサ５３は、直列接続されると共に、平滑コンデンサ１３に並列接続される。
【0053】
直流電圧生成回路５５は、第１電圧抵抗７０ａと、第２電圧抵抗７０ｂと、第３電圧抵抗７０ｃと、第４電圧抵抗７０ｄと、第５電圧抵抗７０ｅと、第６電圧抵抗７０ｆと、第１電圧コンデンサ７１ａと、第２電圧コンデンサ７１ｂと、半導体装置７２とを有する。直流電圧生成回路５５は、電圧ツェナーダイオード７３と、電圧スイッチ７４と、電圧コイル７５と、電圧ダイオード７６と、出力コンデンサ７７とを更に有する。第１電圧抵抗７０ａ～電圧ダイオード７６は、直流電圧生成回路１５の一対の入力端子に印加される第１電圧Ｖｄ１の電圧レベルを変換して出力電圧ＶOを生成する電圧変換部である。出力コンデンサ７７は、電圧変換部によって生成された出力電圧ＶOが充電される。
【0054】
第１電圧抵抗７０ａの一端は整流回路１２の一方の入力端子に接続され、第１電圧抵抗７０ａの他端は第１電圧コンデンサ７１ａの一端及び半導体装置７２に接続される。第２電圧抵抗７０ｂの一端は整流回路１２の他方の入力端子に接続され、第２電圧抵抗７０ｂの他端は第１電圧コンデンサ７１ａの一端及び半導体装置７２に接続される。第３電圧抵抗７０ｃの一端は第１検出抵抗１８ａの一端に接続され、第３電圧抵抗７０ｃの他端は半導体装置７２に接続される。第４電圧抵抗７０ｄの一端は第１検出抵抗８１ａの一端に接続され、第４電圧抵抗７０ｄの他端は電圧ツェナーダイオード７３のカソードに接続される。第５電圧抵抗７０ｅの一端は電圧スイッチ７４のソースに接続され、第５電圧抵抗７０ｅの他端は接地される。第６電圧抵抗７０ｆの一端は電圧ダイオード７６のカソード及び出力コンデンサ７７の一端に接続され、第６電圧抵抗７０ｆの他端は電圧コイル７５及び出力コンデンサ７７の他端に接続される。
【0055】
第１電圧コンデンサ７１ａの一端は第１電圧抵抗７０ａ及び第２電圧抵抗７０ｂの他端に接続される共に半導体装置７２に接続され、第１電圧コンデンサ７１ａの他端は接地される。第１電圧コンデンサ７１ａは、半導体装置７２に供給される電源電圧を充電する。第２電圧コンデンサ７１ｂの一端は半導体装置７２に接続されると共に、部分放電回路５６に接続され、第２電圧コンデンサ７１ｂの他端は接地される。第２電圧コンデンサ７１ｂは、半導体装置７２から供給される電源電圧を充電し、部分放電回路５６に供給する。
【0056】
電圧ツェナーダイオード７３のカソードは第４電圧抵抗７０ｄの他端、半導体装置７２及び電圧スイッチ７４のゲートに接続され、電圧ツェナーダイオード７３のアノードは接地される。電圧ツェナーダイオード７３は、交流電圧ＶACが電圧供給回路２に供給される間、降伏電圧を電圧スイッチ７４のゲート電圧として供給するクランプ素子である。
【0057】
電圧スイッチ７４は、ｎＭＯＳトランジスタである。電圧スイッチ７４のソースは第５電圧抵抗７０ｅの一端及び半導体装置７２に接続され、電圧スイッチ７４のドレインは電圧コイル７５の他端及び電圧ダイオード７６のアノードに接続される。電圧スイッチ７４は、半導体装置７２によって所定のデューティ比でオンオフするようにオンオフ制御される。
【0058】
電圧コイル７５の一端は平滑コンデンサ１３及び出力コンデンサ７７に接続され、電圧コイル７５の他端は電圧スイッチ７４のドレイン及び電圧ダイオード７６のアノードに接続される。電圧コイル７５は、電圧スイッチ７４がオンすることで電流が供給され、電圧スイッチ７４がオフすることで誘導される誘導電圧を電圧ダイオード７６を介して出力コンデンサ７７に出力する。
【0059】
部分放電回路５６は、入力スイッチ８０と、遅延回路８１と、バッファ素子８２と、接地レベル補償回路８３と、放電抵抗８４と、放電スイッチ８５と、放電ツェナーダイオード８６とを有する。入力スイッチ８０、遅延回路８１、バッファ素子８２及び接地レベル補償回路８３は、検出信号が入力されることに応じて、放電スイッチ８５をオンするトリガ信号伝達回路を形成する。
【0060】
入力スイッチ８０は、ｎＭＯＳトランジスタである。入力スイッチ８０のゲートは検出回路１８に接続され、検出信号Ｖｓが入力される。入力スイッチ８０のソースは接地され、入力スイッチ８０のドレインは遅延回路８１に接続される。入力スイッチ８０は、検出信号Ｖｓの電圧レベルが低下することに応じてオフすると共に、検出信号Ｖｓの電圧レベルが上昇することに応じてオンする。
【0061】
遅延回路８１は、遅延抵抗８１ａと、遅延コンデンサ８１ｂとを有し、検出信号Ｖｓを遅延させてバッファ素子８２に出力する。遅延抵抗８１ａの一端は、第２電圧コンデンサ７１ｂの一端及び半導体装置７２に接続され、半導体装置７２から電源電圧が供給される。遅延抵抗８１ａの他端は、入力スイッチ８０のドレイン、遅延コンデンサ８１ｂの一端及びバッファ素子８２の入力端子に接続される。
【0062】
入力スイッチ８０に入力される検出信号Ｖｓの電圧レベルが低下すると、入力スイッチ８０はオフし、遅延コンデンサ８１ｂは、充電される。遅延コンデンサ８１ｂが充電されるとき、遅延コンデンサ８１ｂの電圧レベルは、遅延抵抗８１ａの抵抗値及び遅延コンデンサ８１ｂの容量値により決定される時定数に基づいて遅延しながら上昇する。遅延回路８１は、遅延抵抗８１ａの抵抗値及び遅延コンデンサ８１ｂの容量値により決定される時定数に基づいて検出信号Ｖｓを遅延させてバッファ素子８２の入力端子に出力する。
【0063】
一方、入力スイッチ８０に入力される検出信号Ｖｓの電圧レベルが上昇すると、入力スイッチ８０はオンし、遅延コンデンサ８１ｂは、放電される。遅延コンデンサ８１ｂが放電されるとき、遅延コンデンサ８１ｂの電圧レベルは、遅延することなく接地レベルに低下する。
【0064】
バッファ素子８２は、遅延回路８１と接地レベル補償回路８３との間に配置される。バッファ素子８２は、半導体装置７２から電源電圧が供給され、入力端子に入力される検出信号をバッファリングして出力端子から出力する。バッファ素子８２は、遅延コンデンサ８１ｂの電圧レベルが所定のしきい値レベルまで上昇することに応じて、半導体装置７２から供給される電源電圧を検出信号として出力する。また、バッファ素子８２は、遅延コンデンサ８１ｂの電圧レベルが所定のしきい値レベルまで低下することに応じて、接地レベルの検出信号を出力する。
【0065】
接地レベル補償回路８３は、レベル補償スイッチ８３ａと、レベル補償抵抗８３ｂと、レベル補償ツェナーダイオード８３ｃとを有する。接地レベル補償回路８３は、一端が出力コンデンサ７７の接地レベルに接続され、他端が直流電圧生成回路５５の接地レベルに接続され、バッファ素子８２から検出信号が入力されることに応じて、トリガ信号を放電スイッチ８５に出力して放電スイッチ８５をオンする。
【0066】
レベル補償スイッチ８３ａは、ｎＭＯＳトランジスタである。レベル補償スイッチ８３ａのゲートはバッファ素子８２の出力端子に接続され、レベル補償スイッチ８３ａのソースは接地され、レベル補償スイッチ８３ａのドレインはレベル補償抵抗８３ｂの一端に接続される。レベル補償抵抗８３ｂの他端はレベル補償ツェナーダイオード８３ｃのアノード及び放電スイッチ８５のゲートに接続される。レベル補償ツェナーダイオード８３ｃのカソードは、出力コンデンサ７７及び放電抵抗８４の一端に接続される。
【0067】
放電スイッチ８５は、ｐＭＯＳトランジスタである。放電スイッチ８５のゲートは、レベル補償抵抗８３ｂの他端及びレベル補償ツェナーダイオード８３ｃのアノードに接続される。放電スイッチ８５のソースは放電抵抗８４の他端に接続され、放電スイッチ８５のドレインは放電ツェナーダイオード８６のカソードに接続される。放電ツェナーダイオード８６のアノードは、出力コンデンサ７７の他端及び発光装置１０１の最終段の発光素子１０１ａのカソードに接続される。放電ツェナーダイオード８６の降伏電圧は、放電スイッチ１０３がオンすることで出力電圧ＶOの放電を開始する放電開始電圧よりも低く、出力電圧ＶOの定格値が３５Ｖであるとき、例えば２０Ｖである。
【0068】
レベル補償スイッチ８３ａのゲートに検出信号が入力されると、レベル補償スイッチ８３ａはオンして接地レベル補償回路８３に電流が流れ、レベル補償ツェナーダイオード８３ｃの降伏電圧が放電スイッチ８５のゲート―ソース間に印加される。放電スイッチ８５は、レベル補償ツェナーダイオード８３ｃの降伏電圧が放電スイッチ８５のゲート―ソース間に印加されることに応じてオンして、出力電圧ＶOの電圧レベルは、部分放電により放電ツェナーダイオード８６の降伏電圧に瞬時に低下する。
【0069】
図５は、電圧供給回路２の動作を示す図である。図５において、横軸は時間を示し、波形Ｗ１は第１検出抵抗１８ａと第２検出抵抗１８ｂとの間から出力される検出信号Ｖｓを示し、波形Ｗ２はバッファ素子８２の入力端子の電圧を示す。また、波形Ｗ３は出力電圧ＶOを示し、波形Ｗ４は放電スイッチ８５に流れる放電電流を示す。
【0070】
時間ｔ１において、電源スイッチ１０３がオンして商用電源１０２から電源スイッチ１０３を介して交流電圧ＶACが電圧供給回路１に入力されることに応じて、検出信号Ｖｓの電圧Ｗ１は、５Ｖに立ち上がる。検出信号Ｖｓの電圧Ｗ１が５Ｖに立ち上がることに応じて、バッファ素子８２の入力端子の電圧Ｗ２は遅延することなく立ち下がる。また、出力電圧ＶOの電圧Ｗ３は、出力コンデンサ７７の容量値並びに第６電圧抵抗７０ｆの抵抗値及び発光素子１０１ａの等価抵抗値により決定される時定数に応じて遅延させながら電圧レベルを上昇させる。時間ｔ２において、出力電圧ＶOの電圧Ｗ３は定格電圧に到達する。
【0071】
時間ｔ３において、電源スイッチ１０３がオフして電圧供給回路１が商用電源１０２から遮断されることに応じて、検出信号Ｖｓの電圧Ｗ１は、低下する。検出信号Ｖｓの電圧Ｗ１が低下すると、入力スイッチ８０はオフする。バッファ素子８２の入力端子の電圧Ｗ２は、入力スイッチ８０がオフすることに応じて、遅延抵抗８１ａの抵抗値及び遅延コンデンサ８１ｂの容量値により決定される時定数に基づいて遅延しながら上昇する。
【0072】
時間ｔ４において、レベル補償スイッチ８３ａがオンすることに応じて放電スイッチ８５がオンすると、放電電流Ｗ４が流れて、出力電圧ＶOが部分放電する。時間ｔ５において、放電電流Ｗ４が流れなくなると、出力電圧ＶOの部分放電が終了する。
【0073】
（第２実施形態に係る電圧供給回路の作用効果）
電圧供給回路２では、部分放電回路５６は、トリガ信号が入力されることに応じて放電スイッチ８５をオンする接地レベル補償回路８３を有するので、発光装置１０１の接地レベルが電圧変換部の接地レベルと相違するときも部分放電が可能である。
電圧供給回路２では、部分放電回路５６は、トリガ信号が入力されることに応じて放電スイッチ８５をオンする接地レベル補償回路８３を有するので、発光装置１０１の接地レベルが電圧変換部の接地レベルと相違するときも部分放電が可能である。
【0074】
また、電圧供給回路２では、部分放電回路５６は、出力電圧ＶOが低下するときに検出信号を遅延させる遅延回路８１を有するので、第１電圧Ｖｄ１の電圧レベルが低下したときに部分放電を精度高く実行できる。
【0075】
また、電圧供給回路２では、遅延回路８１は、出力電圧ＶOが上昇するときにバッファ素子８２に入力される電圧レベルを遅延することなくの接地レベルに低下するので、放電スイッチ８５を瞬時にオフして発光装置１０１の通常状態の発光への影響を最小限にできる。
【0076】
また、電圧供給回路２では、部分放電回路５６は、遅延回路８１と接地レベル補償回路８３との間にバッファ素子８２を有するので、部分放電回路５６に供給される電源電圧のばらつきをバッファ素子８２によって吸収することができる。電圧供給回路２では、部分放電回路５６は、部分放電回路５６に供給される電源電圧のばらつきをバッファ素子８２によって吸収することで、遅延回路８１における遅延時間のばらつきを最小限にできる。
【0077】
（実施形態に係る電圧供給回路の変形例）
電圧供給回路１及び２は、整流回路１２を有するが、実施形態に係る電圧供給回路は、整流回路を有さず、入力電圧を降圧又は昇圧する直流－直流変換回路であってもよい。また、電圧供給回路１及び２は、発光装置１０１が負荷であるが、実施形態に係る電圧供給回路は、発光装置以外の他の電気機器が負荷であってもよい。
電圧供給回路１及び２は、整流回路１２を有するが、実施形態に係る電圧供給回路は、整流回路を有さず、入力電圧を降圧又は昇圧する直流－直流変換回路であってもよい。また、電圧供給回路１及び２は、発光装置１０１が負荷であるが、実施形態に係る電圧供給回路は、発光装置以外の他の電気機器が負荷であってもよい。
【0078】
また、電圧供給回路１では、半導体装置２５は、電源電圧生成回路１６から電源電圧を供給されるが、実施形態に係る電圧供給回路では、半導体装置は、外部装置等の電源電圧生成回路１６から電源電圧が供給されてもよい。また、実施形態に係る電圧供給回路では、電源電圧生成回路１６以外の回路を、負荷に放電する電荷を充電する充電回路として使用してもよい。
【0079】
また、電圧供給回路１及び２は、検出回路１８を有するが、実施形態に係る電圧供給回路では、検出回路１８は省略されてもよい。実施形態に係る電圧供給回路は、検出回路１８が省略されるとき、第１電圧コンデンサ７１ａの一端の電圧を検出信号として使用してもよい。また、電圧供給回路２では、検出回路１８は、平滑コンデンサ１３と直流電圧生成回路５５との間に配置されるが、実施形態に係る電圧供給回路では、直流電圧生成回路は、出力電圧ＶOの変化に応じて変化する電圧が印加されればよい。また、電圧供給回路１では、トリガ信号は半導体装置２５によって生成されるが、トリガ信号は、電圧供給回路２と同様にディスクリート品により形成される回路によって生成されてもよい。
【0080】
また、電圧供給回路２では、部分放電回路５６は、入力スイッチ８０～バッファ素子８２を有するが、実施形態に係る電圧供給回路では、電圧供給回路は、同様の機能を有する半導体装置を入力スイッチ８０～バッファ素子８２の代わりに有してもよい。入力スイッチ８０～バッファ素子８２の代わりに使用される半導体装置は、立ち上がり遅延及び立下り遅延の遅延量を設定可能な遅延回路を内蔵する電圧検出用のＩＣ又はＭＣＵを使用してもよい。
【0081】
また、照明装置１００では、発光素子１０１ａは、単一の列として直列接続されるが、実施形態に係る照明装置では、発光素子は、色温度が異なる複数列に配列され、電源スイッチ１０３のオンオフに応じて調光可能なように配置されてもよい。実施形態に係る照明装置では、発光素子が調光可能なように配置されるとき、電圧供給回路の出力電圧ＶOが部分放電されることで、電源スイッチ１０３のオンオフにより調光される間隔時間を所望の時間に設定することができる。また、実施形態に係る照明装置では、電源スイッチ１０３のオンオフにより調光される間隔時間の差、すなわち公差が小さくなる。実施形態に係る照明装置は、公差を小さくできるので、複数の発光装置が単一の電源スイッチ１０３により並列制御されるときに、公差に起因して複数の発光装置の間で色温度が異なる光を出射する状態が発生するおそれを低くできる。
【符号の説明】
【0082】
１、２ 電圧供給回路
１１ フューズ
１２ 整流回路
１３ 平滑コンデンサ
１４ チョークコイル
１５、５５ 直流電圧生成回路
１６ 電源電圧生成回路
１７、５６ 部分放電回路
１８ 検出回路
１００ 照明装置
１０１ 発光装置
１１ フューズ
１２ 整流回路
１３ 平滑コンデンサ
１４ チョークコイル
１５、５５ 直流電圧生成回路
１６ 電源電圧生成回路
１７、５６ 部分放電回路
１８ 検出回路
１００ 照明装置
１０１ 発光装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
