特開 2023-148168 点灯装置及び照明器具

(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】P2023148168

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】点灯装置及び照明器具

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/24 20200101AFI20231005BHJP

   H05B 45/14 20200101ALI20231005BHJP

   H05B 45/50 20220101ALI20231005BHJP

   H05B 47/14 20200101ALI20231005BHJP

   H05B 45/375 20200101ALI20231005BHJP

   H05B 45/38 20200101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

H05B47/24

H05B45/14

H05B45/50

H05B47/14

H05B45/375

H05B45/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022056058

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【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】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【氏名又は名称】白井 達哲

(74)【代理人】

【識別番号】100176751

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 耕平

(72)【発明者】

【氏名】寺坂 博志

【テーマコード（参考）】

3K273

【Ｆターム（参考）】

3K273AA09

3K273BA25

3K273BA34

3K273CA02

3K273CA03

3K273CA04

3K273CA12

3K273CA25

3K273DA08

3K273EA06

3K273EA25

3K273EA36

3K273EA44

3K273FA06

3K273FA07

3K273FA14

3K273FA26

3K273GA02

3K273GA12

3K273GA14

(57)【要約】

【課題】より簡単な構成で過電力に起因する異常の発生を抑制できる点灯装置及び照明器具を提供する。
【解決手段】入力された電力を光源に応じた直流電力に変換し、変換後の直流電力を前記光源に供給することにより、前記光源を点灯させる点灯回路と、前記光源と前記点灯回路との間に設けられ、抵抗分圧により、前記光源に流れる直流電流の大きさに応じた第１電圧と、前記光源に印加される直流電圧の大きさに応じた第２電圧と、の和に対応した第３電圧を検出するための検出回路と、前記検出回路によって検出された前記第３電圧を基に、前記点灯回路の動作を制御することにより、前記光源に供給する直流電力を制御する制御回路と、を備えたことを特徴とする点灯装置が提供される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力された電力を光源に応じた直流電力に変換し、変換後の直流電力を前記光源に供給することにより、前記光源を点灯させる点灯回路と、
前記光源と前記点灯回路との間に設けられ、抵抗分圧により、前記光源に流れる直流電流の大きさに応じた第１電圧と、前記光源に印加される直流電圧の大きさに応じた第２電圧と、の和に対応した第３電圧を検出するための検出回路と、
前記検出回路によって検出された前記第３電圧を基に、前記点灯回路の動作を制御することにより、前記光源に供給する直流電力を制御する制御回路と、
を備えたことを特徴とする点灯装置。

【請求項2】

前記検出回路は、前記第１電圧をさらに検出可能であり、
前記制御回路は、前記光源が通常状態である場合には、前記検出回路によって検出された前記第１電圧が一定となるように前記点灯回路の動作を制御し、前記光源が過負荷状態となった場合には、前記検出回路によって検出された前記第３電圧が一定となるように前記点灯回路の動作を制御することを特徴とする請求項１記載の点灯装置。

【請求項3】

前記制御回路は、
検出された前記第１電圧と、前記第１電圧の基準電圧と、の差分に応じた制御信号を出力することにより、前記光源に流れる直流電流を一定に制御できるようにする定電流制御部と、
検出された前記第３電圧と、前記第３電圧の基準電圧と、の差分に応じた制御信号を出力することにより、前記第３電圧を一定に制御できるようにする定電圧制御部と、
を有することを特徴とする請求項２記載の点灯装置。

【請求項4】

前記検出回路は、前記第２電圧をさらに検出可能であり、
前記制御回路は、前記光源が前記過負荷状態となった後、前記検出回路によって検出された前記第２電圧が閾値以上となった際に、前記点灯回路から前記光源への直流電力の供給を停止することを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の点灯装置。

【請求項5】

前記制御回路は、検出された前記第２電圧と前記閾値とを比較し、前記第２電圧の検出値が前記閾値未満の場合と、前記第２電圧の検出値が前記閾値以上の場合と、で出力信号を変化させることにより、前記第２電圧が前記閾値以上となった際に、前記点灯回路から前記光源への直流電力の供給を停止する制御を行えるようにする停止制御部を有することを特徴とする請求項４記載の点灯装置。

【請求項6】

光源と、
請求項１～５のいずれか１つに記載の点灯装置と、
を備えた照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、点灯装置及び照明器具に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＥＤなどの光源と、光源に直流電力を供給して光源を点灯させる点灯装置と、を備えた照明器具が知られている。こうした照明器具において、適切ではない光源が点灯装置に接続されたり、光源に異常が発生したりすることにより、光源が点灯装置に対して過負荷となってしまう場合がある。

【0003】

光源が過負荷状態となると、点灯装置から光源に供給する直流電力が、点灯装置の供給能力に対して過電力となってしまう可能性がある。そして、点灯装置の過電力は、光源及び点灯装置の内部の回路の温度の上昇や、それにともなう光源及び点灯装置の故障の要因となってしまう恐れがある。

【0004】

このため、点灯装置において、光源に供給する直流電力の検出を行い、過電力の検出に応じて光源への直流電力の供給を停止したり、光源に供給する直流電力が所定電力以上にならないように制御したりすることにより、過電力に起因する異常の発生を抑制することが行われている。

【0005】

点灯装置は、光源に供給する出力電圧と出力電流との積から光源に供給する直流電力を検出する。しかしながら、上記のように、出力電圧と出力電流との積によって直流電力を検出する方法では、積の計算のためにマイコンなどの比較的高度な演算素子が必要となってしまう。演算素子は、アナログ回路に用いられる単純な素子などと比べて比較的高価であり、点灯装置の製造コストを増加させる要因となってしまう。このため、照明器具及びこれに用いられる点灯装置では、より簡単な構成で過電力に起因する異常の発生を抑制できるようにすることが望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１５－１７０５２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の実施形態は、より簡単な構成で過電力に起因する異常の発生を抑制できる点灯装置及び照明器具を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態によれば、入力された電力を光源に応じた直流電力に変換し、変換後の直流電力を前記光源に供給することにより、前記光源を点灯させる点灯回路と、前記光源と前記点灯回路との間に設けられ、抵抗分圧により、前記光源に流れる直流電流の大きさに応じた第１電圧と、前記光源に印加される直流電圧の大きさに応じた第２電圧と、の和に対応した第３電圧を検出するための検出回路と、前記検出回路によって検出された前記第３電圧を基に、前記点灯回路の動作を制御することにより、前記光源に供給する直流電力を制御する制御回路と、を備えたことを特徴とする点灯装置が提供される。

【発明の効果】

【0009】

より簡単な構成で過電力に起因する異常の発生を抑制できる点灯装置及び照明器具を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る点灯装置及び照明器具を模式的に表すブロック図である。

【図2】実施形態に係る点灯装置及び照明器具の動作の一例を模式的に表すグラフである。

【図3】実施形態に係る点灯装置及び照明器具の変形例を模式的に表すブロック図である。

【図4】実施形態に係る点灯装置及び照明器具の動作の変形例を模式的に表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0012】

図１は、実施形態に係る点灯装置及び照明器具を模式的に表すブロック図である。
図１に表したように、照明器具２は、光源４と、点灯装置１０と、を備える。点灯装置１０は、電源ＰＳと電気的に接続される。点灯装置１０は、電源ＰＳから供給される電力を光源４に対応した直流電力に変換し、変換後の直流電力を光源４に供給することにより、光源４を点灯させる。

【0013】

点灯装置１０には、例えば、電源ＰＳから交流電力が供給される。点灯装置１０は、例えば、電源ＰＳから供給された交流電力を直流電力に変換し、変換後の直流電力を光源４に供給する。電源ＰＳは、例えば、商用電源である。電源ＰＳから供給される交流電力の交流電圧は、例えば、１００Ｖ～２４２Ｖ（実効値）である。電源ＰＳは、例えば、自家発電機などでもよい。

【0014】

なお、点灯装置１０に供給される電力は、交流電力に限ることなく、直流電力などでもよい。点灯装置１０は、電源ＰＳから供給された直流電力を光源４に対応した別の直流電力に変換する構成でもよい。以下では、点灯装置１０に交流電力が供給される場合を例に説明を行う。

【0015】

光源４は、例えば、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）である。光源４は、例えば、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode：ＯＬＥＤ）、無機エレクトロルミネッセンス（Inorganic ElectroLuminescence）発光素子、有機エレクトロルミネッセンス（Organic ElectroLuminescence）発光素子、または、その他の電界発光型の発光素子などでもよい。光源４は、例えば、電球などでもよい。光源４は、直流電力の供給に応じて点灯する任意の光源でよい。以下では、光源４をＬＥＤとして説明を行う。なお、光源４は、１つの素子に限ることなく、例えば、直列に接続された複数の素子で構成してもよい。

【0016】

点灯装置１０は、点灯回路１２と、検出回路１４と、制御回路１６と、制御回路１８と、を備える。点灯回路１２は、電源ＰＳから入力された電力を光源４に応じた直流電力に変換し、変換後の直流電力を光源４に供給することにより、光源４を点灯させる。点灯回路１２は、例えば、電源ＰＳから入力された交流電力を直流電力に変換して光源４に供給する。

【0017】

検出回路１４は、光源４と点灯回路１２との間に設けられ、抵抗分圧により、光源４に流れる直流電流の大きさに応じた第１電圧と、光源４に印加される直流電圧の大きさに応じた第２電圧と、の和に対応した第３電圧を検出するための回路である。

【0018】

制御回路１６は、検出回路１４によって検出された第３電圧を基に、点灯回路１２の動作を制御することにより、光源４に供給する直流電力を制御する。

【0019】

点灯回路１２は、例えば、整流回路２０、高周波除去コンデンサ２２、力率改善回路２４、平滑コンデンサ２６、及び変換回路２８を有する。整流回路２０、高周波除去コンデンサ２２、力率改善回路２４、及び平滑コンデンサ２６は、例えば、電源ＰＳから点灯装置１０に直流電力が供給される場合には、省略可能である。これらの各部は、点灯回路１２に必要に応じて設けられ、省略可能である。換言すれば、点灯回路１２は、少なくとも変換回路２８を有していればよい。

【0020】

整流回路２０は、電源ＰＳから入力された交流電力を整流して整流電力に変換する。整流回路２０には、例えば、４つの整流素子を組み合わせたダイオードブリッジが用いられる。すなわち、整流回路２０は、全波整流器である。整流電力は、例えば、脈流電力である。

【0021】

整流回路２０は、一対の入力端子２０ａ、２０ｂと、高電位出力端子２０ｃと、低電位出力端子２０ｄと、を有する。入力端子２０ａ、２０ｂは、電源ＰＳと電気的に接続されている。整流回路２０は、入力端子２０ａ、２０ｂを介して入力される交流電力を整流電力に変換し、高電位出力端子２０ｃ及び低電位出力端子２０ｄから出力する。低電位出力端子２０ｄの電位は、基準電位（例えば接地電位）に設定される。高電位出力端子２０ｃの電位は、低電位出力端子２０ｄの電位よりも高い電位に設定される。

【0022】

整流回路２０は、半波整流器などでもよい。整流電圧は、全波整流された脈流でもよいし、半波整流された脈流でもよい。整流回路２０には、例えば、ショットキーバリアダイオードや整流ダイオードが用いられる。これにより、例えば、良好な応答性を得ることができる。

【0023】

高周波除去コンデンサ２２は、整流後の高周波電力を平滑化することにより、脈流電力に変換する。

【0024】

力率改善回路２４は、整流回路２０の入力電流において、電源周波数の整数倍の高調波が発生することを抑制する。これにより、力率改善回路２４は、入力電力の力率を改善する。

【0025】

力率改善回路２４は、例えば、スイッチング素子３１と、インダクタ３２と、ダイオード３３と、を有する。スイッチング素子３１は、電極３１ａ～電極３１ｃを有する。インダクタ３２の一端は、高電位出力端子２０ｃと電気的に接続されている。インダクタ３２の他端は、電極３１ａと電気的に接続されている。電極３１ｂは、低電位出力端子２０ｄと電気的に接続されている。ダイオード３３のアノードは、電極３１ａと電気的に接続されている。ダイオード３３のカソードは、平滑コンデンサ２６の一端と電気的に接続されている。平滑コンデンサ２６の他端は、低電位出力端子２０ｄと電気的に接続されている。

【0026】

すなわち、この例において、力率改善回路２４は、昇圧チョッパ回路である。力率改善回路２４は、例えば、１００Ｖ～２４２Ｖ（実効値）の電源ＰＳの交流電圧を４２０Ｖの直流電圧に変換する。力率改善回路２４は、これに限ることなく、入力電力の力率を改善することができる任意の回路でよい。

【0027】

電極３１ｃは、制御回路１８と電気的に接続されている。電極３１ｃは、いわゆる制御電極である。スイッチング素子３１は、制御回路１８からの信号に応じてスイッチングする。力率改善回路２４は、例えば、スイッチング素子３１をスイッチングさせ、入力電流を正弦波の半端波形に近づけることにより、力率を改善する。

【0028】

スイッチング素子３１は、例えば、ｎチャネル形のＦＥＴである。例えば、電極３１ａは、ドレインであり、電極３１ｂは、ソースであり、電極３１ｃは、ゲートである。スイッチング素子３１は、例えば、ｐチャネル形のＦＥＴでもよいし、バイポーラトランジスタなどでもよい。

【0029】

平滑コンデンサ２６は、力率改善後の出力電圧を平滑化することにより、力率改善後の電力を直流電力に変換する。平滑コンデンサ２６は、直流電力を変換回路２８に供給する。

【0030】

変換回路２８は、第１入力端子２８ａと、第２入力端子２８ｂと、第１出力端子２８ｃと、第２出力端子２８ｄと、を有する。第１入力端子２８ａは、平滑コンデンサ２６の高電位側の一端と電気的に接続される。第２入力端子２８ｂは、低電位出力端子２０ｄと電気的に接続される。これにより、変換回路２８には、直流電力が供給される。

【0031】

変換回路２８は、例えば、スイッチング素子３５と、ダイオード３６と、インダクタ３７と、出力コンデンサ３８と、を有する。スイッチング素子３５は、電極３５ａ～３５ｃを有する。電極３５ａは、第１入力端子２８ａと電気的に接続されている。電極３５ｂは、ダイオード３６のカソードと電気的に接続されている。ダイオード３６のアノードは、低電位出力端子２０ｄと電気的に接続されている。インダクタ３７の一端は、電極３５ｂと電気的に接続されている。インダクタ３７の他端は、第１出力端子２８ｃと電気的に接続されている。第２出力端子２８ｄは、低電位出力端子２０ｄ（第２入力端子２８ｂ）と電気的に接続されている。

【0032】

出力コンデンサ３８は、第１電極３８ａと、第２電極３８ｂと、を有する。第１電極３８ａは、第１出力端子２８ｃと電気的に接続されている。第２電極３８ｂは、第２出力端子２８ｄと電気的に接続されている。出力コンデンサ３８は、第１出力端子２８ｃと第２出力端子２８ｄとの間に並列に接続される。出力コンデンサ３８は、スイッチング素子３５のスイッチングによって、スイッチング素子３５の各電極３５ａ、３５ｂ間に流れる電流を平滑化する。これにより、第１出力端子２８ｃ及び第２出力端子２８ｄから直流電力が出力される。

【0033】

この例において、変換回路２８は、降圧チョッパ回路である。変換回路２８は、入力電力の電圧を降圧することにより、入力された直流電力を光源４に対応した別の直流電力に変換する。換言すれば、変換回路２８は、第１直流電力を第２直流電力に変換する。変換回路２８は、例えば、４２０Ｖの力率改善回路２４の直流電圧を５０Ｖ～３００Ｖの直流電圧に変換する。変換回路２８は、例えば、定電流回路である。変換回路２８は、例えば、実質的に一定の直流電流を光源４に供給する。

【0034】

第１出力端子２８ｃは、高電位側の出力端子であり、第２出力端子２８ｄは、低電位側の出力端子である。第１出力端子２８ｃの電位は、第２出力端子２８ｄの電位よりも高い。第１電極３８ａの電位は、第２電極３８ｂの電位よりも高く設定される。第１電極３８ａは、例えば、陽極であり、第２電極３８ｂは、例えば、陰極である。これとは反対に、第２出力端子２８ｄの電位を第１出力端子２８ｃの電位より高くしてもよい。

【0035】

スイッチング素子３５は、例えば、ｎチャネル形のＦＥＴである。例えば、電極３５ａは、ドレインであり、電極３５ｂは、ソースであり、電極３５ｃは、ゲートである。スイッチング素子３５は、例えば、ｐチャネル形のＦＥＴでもよいし、バイポーラトランジスタなどでもよい。

【0036】

変換回路２８の構成は、上記の回路に限定されるものではない。変換回路２８は、少なくとも１つのスイッチング素子と、インダクタと、出力コンデンサと、を有し、スイッチング素子のスイッチングにより、第１直流電力を第２直流電力に変換可能な任意の回路でよい。

【0037】

制御回路１６は、スイッチング素子３５の電極３５ｃと電気的に接続されている。電極３５ｃは、いわゆる制御電極である。制御回路１６は、スイッチング素子３５のスイッチングを制御する。すなわち、制御回路１６は、スイッチング素子３５のオン・オフを切り替える。制御回路１６は、電極３５ｃに入力する電圧（駆動信号）によって、スイッチング素子３５のオン・オフを切り替える。制御回路１６は、例えば、スイッチング素子３５をスイッチングさせることにより、直流電圧を出力コンデンサ３８の各電極３８ａ、３８ｂ間に生じさせる。これにより、点灯回路１２から光源４に直流電力が供給される。

【0038】

制御回路１６は、例えば、スイッチング素子３５をオフ状態にすることにより、点灯回路１２から光源４への直流電力の供給を停止させる。また、制御回路１６は、例えば、スイッチング素子３５のオン・オフの周期（デューティ比）を変化させることにより、光源４に供給する直流電力の電圧値や電流値を変化させる。

【0039】

制御回路１８は、スイッチング素子３１の電極３１ｃと電気的に接続されている。電極３１ｃは、いわゆる制御電極である。制御回路１８は、スイッチング素子３１のスイッチングを制御する。すなわち、制御回路１８は、スイッチング素子３１のオン・オフを切り替える。制御回路１８は、電極３１ｃに入力する電圧（駆動信号）によって、スイッチング素子３１のオン・オフを切り替える。制御回路１８は、例えば、スイッチング素子３１をスイッチングさせることにより、力率改善回路２４による入力電力の力率の改善を制御する。

【0040】

力率改善回路２４は、例えば、インダクタＬ１と、抵抗素子Ｒ１、Ｒ２と、をさらに有する。インダクタＬ１は、インダクタ３２と磁気的に結合する。インダクタＬ１の一端は、低電位出力端子２０ｄと電気的に接続されている。インダクタＬ１の他端は、抵抗素子Ｒ１の一端に接続されている。抵抗素子Ｒ１の他端は、制御回路１８に接続されている。これにより、制御回路１８は、抵抗素子Ｒ１を介してインダクタＬ１に流れる電流を検出する。

【0041】

抵抗素子Ｒ２は、スイッチング素子３１の電極３１ｂと低電位出力端子２０ｄとの間に設けられている。制御回路１８は、スイッチング素子３１の電極３１ｂと抵抗素子Ｒ２との接続点と電気的に接続されている。これにより、制御回路１８は、スイッチング素子３１に流れる電流を検出する。より詳しくは、制御回路１８は、スイッチング素子３１の電極３１ａ、３１ｂ間に流れる電流を検出する。

【0042】

また、制御回路１８は、平滑コンデンサ２６の高電位側の端子と電気的に接続され、平滑コンデンサ２６の電圧を検出する。換言すれば、制御回路１８、力率改善回路２４から出力される電圧を検出する。

【0043】

制御回路１８、例えば、インダクタＬ１に流れる電流の検出結果、スイッチング素子３１に流れる電流の検出結果、及び力率改善回路２４から出力される電圧の検出結果を基に、入力電力の力率を改善するとともに、平滑コンデンサ２６の電圧が実質的に一定となるように、スイッチング素子３１のスイッチングを制御する。

【0044】

この例では、力率改善回路２４の動作を制御する制御回路１８、及び変換回路２８の動作を制御する制御回路１６の２つの制御回路を設けている。これに限ることなく、１つの制御回路で力率改善回路２４及び変換回路２８のそれぞれの動作を制御してもよい。

【0045】

ここで、スイッチング素子３１のオフ状態とは、例えば、主電極である電極３１ａ、３１ｂの間に実質的に電流が流れない状態である。オフ状態では、例えば、力率改善回路２４の動作に影響を与えない程度の微弱な電流が電極３１ａ、３１ｂの間に流れてもよい。すなわち、スイッチング素子３１のオン状態とは、換言すれば、電極３１ａ、３１ｂの間に電流が流れる第１状態であり、オフ状態とは、電極３１ａ、３１ｂの間に流れる電流が、第１状態よりも小さい第２状態である。スイッチング素子３５のオン状態及びオフ状態についても、スイッチング素子３１のオン状態及びオフ状態と同様である。

【0046】

検出回路１４は、例えば、抵抗素子４０～４３を有する。抵抗素子４０は、例えば、光源４の低電位側の端子と変換回路２８の低電位側の第２出力端子２８ｄとの間に設けられる。換言すれば、抵抗素子４０は、光源４の低電位側の端子と点灯回路１２の低電位側の出力端子との間に設けられる。

【0047】

抵抗素子４１、４２、４３は、光源４と並列に設けられる。抵抗素子４１、４２、４３は、直列に接続される。抵抗素子４１の一端は、光源４の高電位側の端子と接続される。抵抗素子４１の他端は、抵抗素子４２の一端と接続される。抵抗素子４２の他端は、抵抗素子４３の一端と接続される。抵抗素子４３の他端は、光源４の低電位側の端子と接続される。換言すれば、抵抗素子４３の他端は、光源４の低電位側の端子と抵抗素子４０との間に接続される。

【0048】

これにより、検出回路１４では、抵抗素子４０の光源４側の一端において、光源４に流れる直流電流の大きさに応じた第１電圧Ｖ１を検出することができる。そして、検出回路１４では、各抵抗素子４０～４３の抵抗比を調整することなどにより、抵抗素子４１と抵抗素子４２との間において、光源４に印加される直流電圧の大きさに応じた第２電圧Ｖ２を検出することができるとともに、抵抗素子４２と抵抗素子４３との間において、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との和に対応した第３電圧Ｖ３を検出することができる。

【0049】

ここで、各抵抗素子４０、４１、４２、４３にかかる電圧をそれぞれＶ４０、Ｖ４１、Ｖ４２、Ｖ４３とした場合、Ｖ４２は、Ｖ４０およびＶ４３より大きくなるように抵抗素子４０～４３の値が設定されることが望ましい。また、Ｖ４１は、Ｖ４０、Ｖ４２、Ｖ４３より大きくなるように抵抗素子４０～４３の値が設定されることが望ましい。また、上記において、第２電圧Ｖ２は、Ｖ４２とＶ４３とＶ４０との和として検出され、第３電圧Ｖ３は、Ｖ４０とＶ４３との和として検出される。

【0050】

但し、検出回路１４の構成は、上記に限ることなく、光源４と点灯回路１２との間に設けられ、少なくとも第３電圧Ｖ３を抵抗分圧によって検出可能な任意の構成でよい。

【0051】

制御回路１６は、光源４が通常状態である場合には、検出回路１４によって検出された第１電圧Ｖ１が一定となるように点灯回路１２の動作を制御する。換言すれば、制御回路１６は、光源４が通常状態である場合には、光源４に流れる直流電流が一定となるように点灯回路１２の動作を制御する。

【0052】

そして、制御回路１６は、光源４が過負荷状態となった場合には、検出回路１４によって検出された第３電圧Ｖ３が一定となるように点灯回路１２の動作を制御する。

【0053】

制御回路１６は、例えば、定電流制御部５０と、定電圧制御部５２と、駆動制御部５４と、駆動回路５６と、を有する。

【0054】

定電流制御部５０には、検出回路１４によって検出された第１電圧Ｖ１が入力される。定電流制御部５０は、第１電圧Ｖ１を基に、光源４に流れる直流電流を一定とするための制御を行う。換言すれば、定電流制御部５０は、第１電圧Ｖ１を基に、第１電圧Ｖ１を一定とするための制御を行う。

【0055】

定電流制御部５０には、第１電圧Ｖ１が入力されるとともに、第１電圧Ｖ１の基準電圧が入力される。定電流制御部５０は、検出された第１電圧Ｖ１と基準電圧との差分に応じた制御信号を駆動制御部５４に出力する。これにより、定電流制御部５０は、駆動制御部５４に出力する制御信号によって、光源４に流れる直流電流を一定に制御できるようにする。定電流制御部５０は、例えば、差動増幅回路である。定電流制御部５０は、例えば、オペアンプによって構成される。

【0056】

定電圧制御部５２には、検出回路１４によって検出された第３電圧Ｖ３が入力される。定電圧制御部５２は、第３電圧Ｖ３を基に、第３電圧Ｖ３を一定とするための制御を行う。

【0057】

定電圧制御部５２には、第３電圧Ｖ３が入力されるとともに、第３電圧Ｖ３の基準電圧が入力される。定電圧制御部５２は、検出された第３電圧Ｖ３と基準電圧との差分に応じた制御信号を駆動制御部５４に出力する。これにより、定電圧制御部５２は、駆動制御部５４に出力する制御信号によって、第３電圧Ｖ３を一定に制御できるようにする。定電圧制御部５２は、例えば、差動増幅回路である。定電圧制御部５２は、例えば、オペアンプによって構成される。

【0058】

駆動制御部５４は、光源４が通常状態である場合には、定電流制御部５０から入力された制御信号を基に、光源４に流れる直流電流を一定とするように点灯回路１２の動作を制御するための制御信号を生成する。制御信号は、換言すれば、第１電圧Ｖ１の検出値と基準電圧との差分を基に、第１電圧Ｖ１の検出値を基準電圧に近付けるように点灯回路１２の動作を制御するための制御信号である。第１電圧Ｖ１の基準電圧は、一定の値でもよいし、外部から入力される調光信号などに応じて変化させてもよい。基準電圧を変化させる場合には、基準電圧の大きさに応じて、光源４に供給する直流電流の大きさを変化させることができる。すなわち、調光信号などに応じた明るさで光源４を点灯させることができる。

【0059】

駆動制御部５４は、光源４が通常状態である場合には、例えば、定電流制御部５０から入力された制御信号を基に、光源４に流れる直流電流を一定とするように変換回路２８による電力の変換を制御するための制御信号を生成する。駆動制御部５４は、より詳しくは、光源４が通常状態である場合には、定電流制御部５０から入力された制御信号を基に、光源４に流れる直流電流を一定とするようにスイッチング素子３５のスイッチングを制御するための制御信号を生成する。

【0060】

一方、駆動制御部５４は、光源４が過負荷状態となった場合には、定電圧制御部５２から入力された制御信号を基に、第３電圧Ｖ３を一定とするように点灯回路１２の動作を制御するための制御信号を生成する。制御信号は、換言すれば、第３電圧Ｖ３の検出値と基準電圧との差分を基に、第３電圧Ｖ３の検出値を基準電圧に近付けるように点灯回路１２の動作を制御するための制御信号である。第３電圧Ｖ３の基準電圧は、例えば、点灯回路１２の過電力を抑制するための一定の値に設定される。

【0061】

駆動制御部５４は、光源４が過負荷状態となった場合には、例えば、定電圧制御部５２から入力された制御信号を基に、第３電圧Ｖ３を一定とするように変換回路２８による電力の変換を制御するための制御信号を生成する。駆動制御部５４は、より詳しくは、光源４が過負荷状態となった場合には、定電圧制御部５２から入力された制御信号を基に、第３電圧Ｖ３を一定とするようにスイッチング素子３５のスイッチングを制御するための制御信号を生成する。

【0062】

駆動制御部５４は、生成した制御信号を駆動回路５６に入力する。駆動回路５６は、例えば、駆動制御部５４から入力された制御信号を基に、スイッチング素子３５のオン状態及びオフ状態を切り替えるための駆動信号を生成し、生成した駆動信号をスイッチング素子３５の電極３５ｃに入力する。これにより、光源４が通常状態である場合には、光源４に流れる直流電流を一定とするように点灯回路１２の動作を制御し、光源４が過負荷状態となった場合には、第３電圧Ｖ３を一定とするように点灯回路１２の動作を制御することができる。

【0063】

駆動制御部５４は、例えば、定電圧制御部５２から入力された制御信号を基に、光源４が通常状態であるか過負荷状態であるかを判定する。例えば、オペアンプによって構成された定電圧制御部５２の反転入力端子に第３電圧Ｖ３の検出値が入力され、定電圧制御部５２の非反転入力端子に基準電圧が入力されている場合には、第３電圧Ｖ３の検出値が基準電圧よりも低い場合に、検出値と基準電圧との差分に応じた正の値の制御信号が駆動制御部５４に入力され、第３電圧Ｖ３の検出値が基準電圧よりも高い場合に、検出値と基準電圧との差分に応じた負の値の制御信号が駆動制御部５４に入力される。この場合、駆動制御部５４は、定電圧制御部５２からの制御信号が正の値である場合に、光源４が通常状態であると判定し、定電圧制御部５２からの制御信号が負の値である場合に、光源４が過負荷状態であると判定する。換言すれば、駆動制御部５４は、第３電圧Ｖ３の検出値が基準電圧よりも高い場合に、光源４が過負荷状態であると判定する。

【0064】

但し、光源４が通常状態であるか過負荷状態であるかの判定方法は、上記に限るものではない。例えば、光源４に印加される直流電圧の大きさに応じた第２電圧Ｖ２を検出し、第２電圧Ｖ２の大きさが閾値未満の時に通常状態と判定し、第２電圧Ｖ２の大きさが閾値以上の時に過負荷状態と判定してもよい。制御回路１６による光源４の通常状態及び過負荷状態の判定の方法は、第２電圧Ｖ２及び第３電圧Ｖ３の少なくとも一方を基に、通常状態及び過負荷状態を適切に判定することが可能な任意の方法でよい。

【0065】

図２は、実施形態に係る点灯装置及び照明器具の動作の一例を模式的に表すグラフである。
図２の横軸は、光源４に印加される直流電圧ＶＦ（Ｖ）である。図２の縦軸は、光源４に供給される直流電力ＷＦ（Ｗ）である。すなわち、図２は、光源４に印加される直流電圧ＶＦと、光源４に供給される直流電力ＷＦと、の関係の一例を模式的に表す。

【0066】

また、図２において、実線は、上記のように、光源４が通常状態である場合には、光源４に流れる直流電流が一定となるように点灯回路１２の動作を制御し、光源４が過負荷状態となった場合には、第３電圧Ｖ３が一定となるように点灯回路１２の動作を制御した際の、直流電圧ＶＦと直流電力ＷＦとの関係の一例を表す。そして、破線は、光源４が過負荷状態となった場合にも、光源４に流れる直流電流が一定となるように点灯回路１２を動作させる制御を継続した場合の、参考の直流電圧ＶＦと直流電力ＷＦとの関係の一例を表す。

【0067】

図２に破線で表したように、光源４が過負荷状態となった場合にも、光源４に流れる直流電流が一定となるように点灯回路１２を動作させた場合には、光源４の過負荷状態に起因して直流電圧ＶＦが上昇した際に、直流電力ＷＦも上昇してしまう。このため、点灯装置１０（点灯回路１２）から光源４に供給する直流電力が、点灯装置１０の供給能力に対して過電力となってしまう可能性がある。

【0068】

光源４の過負荷状態とは、換言すれば、光源４の抵抗値が適正な値よりも上昇し、一定の直流電流を供給した際に、光源４に印加される直流電圧ＶＦが上昇してしまう状態である。こうした光源４の過負荷状態は、例えば、光源４が点灯装置１０に対して着脱可能である場合に、適切ではない光源を点灯装置１０に接続してしまったり、光源４に異常が発生したりすることによって起きる可能性がある。

【0069】

これに対して、本実施形態に係る点灯装置１０では、検出回路１４が、光源４に流れる直流電流の大きさに応じた第１電圧Ｖ１と、光源４に印加される直流電圧の大きさに応じた第２電圧Ｖ２と、の和に対応した第３電圧Ｖ３を検出し、制御回路１６が、検出回路１４によって検出された第３電圧Ｖ３を基に、点灯回路１２の動作を制御する。

【0070】

点灯装置１０では、制御回路１６が、光源４が通常状態である場合には、第１電圧Ｖ１が一定となるように点灯回路１２の動作を制御し、光源４が過負荷状態となった場合には、第３電圧Ｖ３が一定となるように点灯回路１２の動作を制御する。

【0071】

図２の実線では、１５０Ｖ付近において光源４が過負荷状態と判定され、第１電圧Ｖ１を一定とする制御から第３電圧Ｖ３を一定とする制御に切り替わった例を表している。図２に表したように、第３電圧Ｖ３を一定とする制御に切り替えた場合には、直流電圧ＶＦが上昇した際にも、直流電力ＷＦの上昇を抑制することができる。例えば、図２に実線で表した例では、直流電圧ＶＦが上昇した際にも、直流電力ＷＦの上昇を４０Ｗ以下程度に抑制することができている。

【0072】

このように、本実施形態に係る点灯装置１０では、光源４が過負荷状態となった場合においても、点灯装置１０から光源４に供給する電力が過電力となってしまうことを抑制することができる。点灯装置１０の出力が過電力となると、光源４及び点灯装置１０の内部の回路の温度の上昇や、それにともなう光源４及び点灯装置１０の故障の要因となってしまう恐れがある。本実施形態に係る点灯装置１０では、点灯装置１０から光源４に供給する電力が過電力となることを抑制し、過電力に起因する異常の発生を抑制することができる。

【0073】

例えば、光源に供給する出力電圧と出力電流との積から光源に供給する直流電力を検出し、検出した直流電力に基づいて点灯装置の動作を制御することにより、過電力に起因する異常の発生を抑制することが行われている。しかしながら、出力電圧と出力電流との積によって直流電力を検出する方法では、積の計算のためにマイコンなどの比較的高度な演算素子が必要となり、点灯装置の製造コストを増加させる要因となってしまう。

【0074】

これに対し、本実施形態に係る点灯装置１０では、検出回路１４が、光源４に流れる直流電流の大きさに応じた第１電圧Ｖ１と、光源４に印加される直流電圧の大きさに応じた第２電圧Ｖ２と、の和に対応した第３電圧Ｖ３を検出する。そして、制御回路１６は、第３電圧Ｖ３を基に点灯回路１２の動作を制御する。

【0075】

従って、制御回路１６は、積などを演算する必要がなく、制御回路１６には、マイコンなどの比較的高度な演算素子を用いる必要がない。例えば、制御回路１６は、オペアンプなどの比較的安価な素子を用いて第３電圧Ｖ３の検出値と基準電圧との差分を演算し、第３電圧Ｖ３が一定となるように点灯回路１２の動作を制御することにより、上記のように点灯装置１０の過電力を抑制する。また、第３電圧Ｖ３の検出には、抵抗分圧が用いられる。このため、第３電圧Ｖ３の検出にも高価な素子などを用いる必要がない。

【0076】

従って、本実施形態に係る点灯装置１０及びこれを用いた照明器具２では、より簡単な構成で過電力に起因する異常の発生を抑制することができる。

【0077】

図３は、実施形態に係る点灯装置及び照明器具の変形例を模式的に表すブロック図である。
図３に表したように、照明器具２ａの点灯装置１０ａでは、検出回路１４が、第２電圧Ｖ２を検出可能であり、検出回路１４によって検出された第２電圧Ｖ２が、制御回路１６に入力される。

【0078】

点灯装置１０ａにおいて、制御回路１６は、検出回路１４によって検出された第２電圧Ｖ２及び第３電圧Ｖ３を基に、点灯回路１２の動作を制御することにより、光源４に供給する直流電力を制御する。

【0079】

図４は、実施形態に係る点灯装置及び照明器具の動作の変形例を模式的に表すグラフである。
図４は、図２と同様に、光源４に印加される直流電圧ＶＦと、光源４に供給される直流電力ＷＦと、の関係の一例を模式的に表す。

【0080】

図４に表したように、点灯装置１０ａにおいて、制御回路１６は、例えば、光源４が過負荷状態となった後、検出回路１４によって検出された第２電圧Ｖ２が閾値以上となった際に、点灯回路１２から光源４への直流電力の供給を停止する。

【0081】

図４では、１５０Ｖ付近において光源４が過負荷状態と判定され、第１電圧Ｖ１を一定とする制御から第３電圧Ｖ３を一定とする制御に切り替わった後、２００Ｖ付近において第２電圧Ｖ２が閾値以上と判定され、点灯回路１２から光源４への直流電力の供給を停止した例を表している。

【0082】

制御回路１６は、例えば、停止制御部５８をさらに有する。停止制御部５８には、検出回路１４によって検出された第２電圧Ｖ２が入力される。停止制御部５８は、第２電圧Ｖ２を基に、第２電圧Ｖ２が閾値以上となった際に、点灯回路１２から光源４への直流電力の供給を停止するための制御を行う。

【0083】

停止制御部５８には、第２電圧Ｖ２が入力されるとともに、第２電圧Ｖ２の閾値が入力される。停止制御部５８は、検出された第２電圧Ｖ２と閾値とを比較し、第２電圧Ｖ２の検出値が閾値未満の場合と第２電圧Ｖ２の検出値が閾値以上の場合とで出力信号を変化させる。停止制御部５８は、例えば、第２電圧Ｖ２の検出値が閾値未満の場合に、出力信号をロー（低電位の状態）に設定し、第２電圧Ｖ２の検出値が閾値以上の場合に、出力信号をハイ（高電位の状態）に設定する。

【0084】

停止制御部５８は、検出された第２電圧Ｖ２と閾値との比較に応じた出力信号を駆動制御部５４に出力する。これにより、停止制御部５８は、駆動制御部５４に出力する出力信号によって、第２電圧Ｖ２が閾値以上となった際に、点灯回路１２から光源４への直流電力の供給を停止する制御を行えるようにする。停止制御部５８は、例えば、比較回路である。停止制御部５８は、例えば、コンパレータによって構成される。

【0085】

このように、光源４が過負荷状態となった後、検出回路１４によって検出された第２電圧Ｖ２が閾値以上となった際に、点灯回路１２から光源４への直流電力の供給を停止することにより、点灯装置１０ａの過電力に起因する異常の発生をより適切に抑制することができる。

【0086】

また、第２電圧Ｖ２が閾値以上となった際に、点灯回路１２から光源４への直流電力の供給を停止する制御は、コンパレータなどの比較的安価な素子を用いて実現することができる。従って、上記の制御を追加した際にも、製造コストの増加を抑制することができる。照明器具２ａ及び点灯装置１０ａにおいても、より簡単な構成で過電力に起因する異常の発生を抑制することができる。

【0087】

なお、点灯装置１０ａにおいては、例えば、第２電圧Ｖ２が第１閾値以上となった際に、光源４が過負荷状態となったと判定し、第２電圧Ｖ２が第１閾値よりも高い第２閾値以上となった際に、点灯回路１２から光源４への直流電力の供給を停止してもよい。

【0088】

上記各実施形態では、第３電圧Ｖ３を基に点灯回路１２の動作を制御する例として、光源４が過負荷状態となった場合に、第３電圧Ｖ３が一定となるように点灯回路１２の動作を制御する例を示している。第３電圧Ｖ３に基づく点灯回路１２の動作の制御は、例えば、第３電圧Ｖ３が所定値以上となった際に、点灯回路１２から光源４への直流電力の供給を停止する制御などでもよい。第３電圧Ｖ３に基づく点灯回路１２の動作の制御は、上記に限ることなく、第３電圧Ｖ３を基に点灯回路１２の動作を制御し、過電力に起因する異常の発生を適切に抑制することができる任意の制御でよい。

【0089】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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】

【0090】

２、２ａ…照明器具、４…光源、１０、１０ａ…点灯装置、１２…点灯回路、１４…検出回路、１６…制御回路、１８…制御回路、２０…整流回路、２２…高周波除去コンデンサ、２４…力率改善回路、２６…平滑コンデンサ、２８…変換回路、３１…スイッチング素子、３２…インダクタ、３３…ダイオード、３５…スイッチング素子、３６…ダイオード、３７…インダクタ、３８…出力コンデンサ、４０～４３…抵抗素子、５０…定電流制御部、５２…定電圧制御部、５４…駆動制御部、５６…駆動回路、５８…停止制御部、Ｌ１…インダクタ、ＰＳ…電源、Ｒ１、Ｒ２…抵抗素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】