特許 7238414 点灯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】

(24)【登録日】2023-03-06

(45)【発行日】2023-03-14

(54)【発明の名称】点灯装置および照明装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/24 20200101AFI20230307BHJP

   H05K 1/18 20060101ALI20230307BHJP

   H02M 7/04 20060101ALI20230307BHJP

   H02M 3/155 20060101ALI20230307BHJP

【ＦＩ】

H05B47/24

H05K1/18 S

H02M7/04 D

H02M3/155 Y

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019006169

(22)【出願日】2019-01-17

(65)【公開番号】P2020115421

(43)【公開日】2020-07-30

【審査請求日】2021-11-29

(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】100148057

【弁理士】

【氏名又は名称】久野 淑己

(72)【発明者】

【氏名】前田 貴史

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 匠

(72)【発明者】

【氏名】平山 達也

【審査官】野木 新治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１２７０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０５６０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０７３１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ４７／００

Ｈ０５Ｂ ４５／００

Ｈ０５Ｋ １／１８

Ｈ０２Ｍ ７／０４

Ｈ０２Ｍ ３／１５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プリント基板と、
前記プリント基板の裏面に設けられた第１スイッチング素子と、前記プリント基板の裏面に設けられた第１ダイオードと、前記プリント基板の上面に設けられた電解コンデンサと、を有し、前記第１スイッチング素子のオンオフにより前記電解コンデンサの両端に電圧を発生させる電源回路と、
前記プリント基板に形成され、前記電解コンデンサから電源を供給されて光源を点灯させる点灯回路と、
を備え、
前記第１スイッチング素子または前記第１ダイオードの少なくとも一方は、平面視で前記電解コンデンサと重なり、
前記電源回路は、コイルと、前記電解コンデンサと並列に接続されたフィルムコンデンサとを有し、
前記電解コンデンサは、前記プリント基板の長手方向で前記コイルと前記フィルムコンデンサに挟まれることを特徴とする点灯装置。

【請求項2】

プリント基板と、
前記プリント基板の裏面に設けられた第１スイッチング素子と、前記プリント基板の裏面に設けられた第１ダイオードと、前記プリント基板の上面に設けられた電解コンデンサと、を有し、前記第１スイッチング素子のオンオフにより前記電解コンデンサの両端に電圧を発生させる電源回路と、
前記プリント基板に形成され、前記電解コンデンサから電源を供給されて光源を点灯させる点灯回路と、
を備え、
前記第１スイッチング素子または前記第１ダイオードの少なくとも一方は、前記電解コンデンサの正極または負極からの距離が平面視での前記電解コンデンサの半径以内の領域と、平面視で重なり、
前記電源回路は、コイルと、前記電解コンデンサと並列に接続されたフィルムコンデンサとを有し、
前記電解コンデンサは、前記プリント基板の長手方向で前記コイルと前記フィルムコンデンサに挟まれることを特徴とする点灯装置。

【請求項3】

前記電解コンデンサは、平面視で前記第１スイッチング素子と前記第１ダイオードに挟まれることを特徴とする請求項１または２に記載の点灯装置。

【請求項4】

前記第１スイッチング素子と前記第１ダイオードはチップ部品であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の点灯装置。

【請求項5】

前記電解コンデンサは、前記プリント基板の長手方向の中央部に設けられることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の点灯装置。

【請求項6】

前記コイルと前記フィルムコンデンサは、前記電解コンデンサの中心からの距離が平面視での前記電解コンデンサの半径の２倍以内の領域と平面視で重なることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の点灯装置。

【請求項7】

前記電源回路は、前記第１スイッチング素子と直列に接続された金属皮膜抵抗を有し、
前記金属皮膜抵抗は前記電解コンデンサに隣接して設けられることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の点灯装置。

【請求項8】

前記金属皮膜抵抗は、前記電解コンデンサの中心からの距離が平面視での前記電解コンデンサの半径の２倍以内の領域と平面視で重なることを特徴とする請求項７に記載の点灯装置。

【請求項9】

前記プリント基板を収納するケースを備え、
前記ケースの長手方向の両側は開口していることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の点灯装置。

【請求項10】

プリント基板と、
前記プリント基板の裏面に設けられた第１スイッチング素子と、前記プリント基板の裏面に設けられた第１ダイオードと、前記プリント基板の上面に設けられた電解コンデンサと、を有し、前記第１スイッチング素子のオンオフにより前記電解コンデンサの両端に電圧を発生させる電源回路と、
前記プリント基板に形成され、前記電解コンデンサから電源を供給されて光源を点灯させる点灯回路と、
前記プリント基板を収納するケースと、
を備え、
前記第１スイッチング素子または前記第１ダイオードの少なくとも一方は、平面視で前記電解コンデンサと重なり、
前記点灯回路は第２スイッチング素子と第２ダイオードとを有し、
前記第１スイッチング素子と前記第１ダイオードは前記ケースと離れ、
前記第２スイッチング素子と前記第２ダイオードは前記ケースと接することを特徴とする点灯装置。

【請求項11】

プリント基板と、
前記プリント基板の裏面に設けられた第１スイッチング素子と、前記プリント基板の裏面に設けられた第１ダイオードと、前記プリント基板の上面に設けられた電解コンデンサと、を有し、前記第１スイッチング素子のオンオフにより前記電解コンデンサの両端に電圧を発生させる電源回路と、
前記プリント基板に形成され、前記電解コンデンサから電源を供給されて光源を点灯させる点灯回路と、
前記プリント基板を収納するケースと、放熱パッドと、
を備え、
前記第１スイッチング素子または前記第１ダイオードの少なくとも一方は、前記電解コンデンサの正極または負極からの距離が平面視での前記電解コンデンサの半径以内の領域と、平面視で重なり、
前記点灯回路は第２スイッチング素子と第２ダイオードとを有し、
前記放熱パッドは、前記第２スイッチング素子および前記第２ダイオードと前記ケースとの間に設けられ、前記第１スイッチング素子および前記第１ダイオードと前記ケースとの間には設けられないことを特徴とする点灯装置。

【請求項12】

前記光源と、
請求項１から１１の何れか１項に記載の点灯装置と、
を備え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、点灯装置および照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

点灯装置では、平滑用のコンデンサとして電解コンデンサを使用する場合がある。しかし、低温環境下で点灯装置が使用されると、電解コンデンサの電解液が凍結することがある。これにより、電解コンデンサの等価直列抵抗（ＥＳＲ：Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｓｅｒｉｅｓ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が上昇し、過電圧が発生する可能性があった。

【0003】

特許文献１には、電解コンデンサが昇圧チョッパ回路の出力側に接続された点灯装置が開示されている。制御部は、温度測定部によって測定された使用温度が基準温度未満となる場合、温度測定部の測定値が基準温度以上となる通常時に比べて昇圧チョッパ回路の出力を低下させる。これにより、低温環境下で電解コンデンサのＥＳＲが上昇することによって発生する過電圧を低減している。また、特許文献１には、昇圧チョッパ回路が昇圧動作を行うことによって部品が発熱し、電解コンデンサの温度が上昇することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－７６２８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、電解コンデンサを暖める部品の配置については考慮されていない。部品の配置によっては電解コンデンサに十分に熱が伝わらない可能性がある。

【0006】

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、電解コンデンサに効率よく熱を伝えることができる点灯装置および照明装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の開示に係る点灯装置は、プリント基板と、該プリント基板の裏面に設けられた第１スイッチング素子と、該プリント基板の裏面に設けられた第１ダイオードと、該プリント基板の上面に設けられた電解コンデンサと、を有し、該第１スイッチング素子のオンオフにより該電解コンデンサの両端に電圧を発生させる電源回路と、該プリント基板に形成され、該電解コンデンサから電源を供給されて光源を点灯させる点灯回路と、を備え、該第１スイッチング素子または該第１ダイオードの少なくとも一方は、平面視で該電解コンデンサと重なり、該電源回路は、コイルと、該電解コンデンサと並列に接続されたフィルムコンデンサとを有し、該電解コンデンサは、該プリント基板の長手方向で該コイルと該フィルムコンデンサに挟まれる。

【0008】

第２の開示に係る点灯装置は、プリント基板と、該プリント基板の裏面に設けられた第１スイッチング素子と、該プリント基板の裏面に設けられた第１ダイオードと、該プリント基板の上面に設けられた電解コンデンサと、を有し、該第１スイッチング素子のオンオフにより該電解コンデンサの両端に電圧を発生させる電源回路と、該プリント基板に形成され、該電解コンデンサから電源を供給されて光源を点灯させる点灯回路と、を備え、該第１スイッチング素子または該第１ダイオードの少なくとも一方は、該電解コンデンサの正極または負極からの距離が平面視での該電解コンデンサの半径以内の領域と、平面視で重なり、該電源回路は、コイルと、該電解コンデンサと並列に接続されたフィルムコンデンサとを有し、該電解コンデンサは、該プリント基板の長手方向で該コイルと該フィルムコンデンサに挟まれる。
第３の開示に係る点灯装置は、プリント基板と、該プリント基板の裏面に設けられた第１スイッチング素子と、該プリント基板の裏面に設けられた第１ダイオードと、該プリント基板の上面に設けられた電解コンデンサと、を有し、該第１スイッチング素子のオンオフにより該電解コンデンサの両端に電圧を発生させる電源回路と、該プリント基板に形成され、該電解コンデンサから電源を供給されて光源を点灯させる点灯回路と、該プリント基板を収納するケースと、を備え、該第１スイッチング素子または該第１ダイオードの少なくとも一方は、平面視で該電解コンデンサと重なり、該点灯回路は第２スイッチング素子と第２ダイオードとを有し、該第１スイッチング素子と該第１ダイオードは該ケースと離れ、該第２スイッチング素子と該第２ダイオードは該ケースと接する。
第４の開示に係る点灯装置は、プリント基板と、該プリント基板の裏面に設けられた第１スイッチング素子と、該プリント基板の裏面に設けられた第１ダイオードと、該プリント基板の上面に設けられた電解コンデンサと、を有し、該第１スイッチング素子のオンオフにより該電解コンデンサの両端に電圧を発生させる電源回路と、該プリント基板に形成され、該電解コンデンサから電源を供給されて光源を点灯させる点灯回路と、該プリント基板を収納するケースと、放熱パッドと、を備え、該第１スイッチング素子または該第１ダイオードの少なくとも一方は、該電解コンデンサの正極または負極からの距離が平面視での該電解コンデンサの半径以内の領域と、平面視で重なり、該点灯回路は第２スイッチング素子と第２ダイオードとを有し、該放熱パッドは、該第２スイッチング素子および該第２ダイオードと該ケースとの間に設けられ、該第１スイッチング素子および該第１ダイオードと該ケースとの間には設けられない。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る点灯装置では、発熱部品である第１スイッチング素子または第１ダイオードを電解コンデンサの近傍に配置する。従って、電解コンデンサに効率よく熱を伝えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１に係る照明装置の回路ブロック図である。

【図2】実施の形態１に係る点灯装置の斜視図である。

【図3】実施の形態１に係るプリント基板の下面図である。

【図4】実施の形態１の変形例に係るプリント基板の下面図である。

【図5】実施の形態１に係るプリント基板の斜視図である。

【図6】実施の形態１に係るプリント基板の平面図である。

【図7】実施の形態１に係る点灯装置の断面図である。

【図8】実施の形態１の第１の変形例に係る下ケースの断面図である。

【図9】実施の形態１の第２の変形例に係る点灯装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施の形態に係る点灯装置および照明装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

【0012】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る照明装置５０の回路ブロック図である。照明装置５０は、ＬＥＤモジュール１１および点灯装置１を備える。

【0013】

点灯装置１の入力側には、外部電源ＡＣが接続されている。点灯装置１は、外部電源ＡＣから電力を供給され、光源１１ａを点灯させる。外部電源ＡＣは、例えば商用電源等の交流電源である。なお、点灯装置１は、直流電源に接続されていてもよい。点灯装置１に直流電源を接続する場合、後述する整流回路ＤＢは不要となる。

【0014】

点灯装置１の出力側には、ＬＥＤモジュール１１が接続される。ＬＥＤモジュール１１は複数の光源１１ａを有する。光源１１ａは、例えばＬＥＤ等の発光素子である。ＬＥＤモジュール１１において、複数の光源１１ａは直列に接続されている。これに限らず、複数の光源１１ａは、並列または直並列に接続されても良い。また、ＬＥＤモジュール１１は光源１１ａを１つ以上有すれば良い。

【0015】

また、点灯装置１に外部ユニット１２を接続することで、ＬＥＤモジュール１１の調光制御を行うことができる。

【0016】

点灯装置１は、整流回路ＤＢ、電源回路１３、点灯回路１４、制御装置１５及びインタフェース回路１６を備える。整流回路ＤＢは、外部電源ＡＣの交流電力を整流する。

【0017】

電源回路１３は、ＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路である。電源回路１３は力率改善回路とも呼ばれる。電源回路１３は整流回路ＤＢの出力に接続される。電源回路１３は、整流回路ＤＢで整流された脈流電圧を昇圧し、電解コンデンサＣ２に予め定められた直流高電圧を充電する。電源回路１３は、例えば昇圧チョッパ回路等の昇圧回路である。電源回路１３は、第１スイッチング素子Ｑ１のオンオフにより電解コンデンサＣ２の両端に電圧を発生させるスイッチング電源回路である。

【0018】

電源回路１３において、整流回路ＤＢの出力と並列に抵抗Ｒ１、Ｒ２の直列回路が接続される。抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点は、制御装置１５に接続される。制御装置１５は、例えばマイコンである。制御装置１５は電源回路１３および点灯回路１４を制御する。抵抗Ｒ１、Ｒ２は、電源回路１３への入力電圧を分圧する分圧回路を形成する。電源回路１３への入力電圧は、抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧され、制御装置１５が有する電圧検出部１５ａに入力される。これにより、制御装置１５は電源回路１３への入力電圧を検出する。

【0019】

電源回路１３において、整流回路ＤＢと並列にコンデンサＣ１が接続される。また、電源回路１３はコイルＬ１を備える。コイルＬ１の一端は、整流回路ＤＢの出力の高電位側と接続される。コイルＬ１の他端には、第１スイッチング素子Ｑ１のドレインおよび第１ダイオードＤ１のアノードが接続される。

【0020】

第１スイッチング素子Ｑ１は例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。第１スイッチング素子Ｑ１のソースは、抵抗Ｒ２１の一端に接続される。抵抗Ｒ２１の他端は電解コンデンサＣ２の負極に接続される。第１スイッチング素子Ｑ１のゲートは駆動回路１３ａに接続される。第１ダイオードＤ１のカソードは、電解コンデンサＣ２の正極に接続される。

【0021】

電解コンデンサＣ２の負極は、整流回路ＤＢの出力の低電位側に接続される。電解コンデンサＣ２と並列に、抵抗Ｒ３、Ｒ４の直列回路が接続される。抵抗Ｒ３、Ｒ４の接続点は、制御装置１５に接続される。

【0022】

電源回路１３の出力電圧は、電解コンデンサＣ２に充電される。抵抗Ｒ３、Ｒ４は、電源回路１３の出力電圧を分圧する分圧回路を形成する。電解コンデンサＣ２の両端電圧は、抵抗Ｒ３、Ｒ４で分圧され、制御装置１５が有する制御部１５ｂに入力される。制御装置１５は記憶装置１５ｆを有する。記憶装置１５ｆには予め定められた電圧目標値が記憶されている。制御部１５ｂは、電源回路１３の出力電圧が電圧目標値と一致するように、第１スイッチング素子Ｑ１をオンオフするスイッチング信号を出力する。

【0023】

ここで、一般にマイコンの出力電圧はＭＯＳＦＥＴの駆動電圧よりも小さい。このため、制御部１５ｂからのスイッチング信号は駆動回路１３ａに入力される。駆動回路１３ａはスイッチング信号に応じて、第１スイッチング素子Ｑ１をオンオフする。これにより、安定なスイッチングを実現できる。

【0024】

また、抵抗Ｒ２１の一端は制御装置１５に接続される。抵抗Ｒ２１には、第１スイッチング素子Ｑ１を流れる電流に対応する電圧が印加される。抵抗Ｒ２１に印加される電圧は、制御装置１５が有する電流検出部１５ｃに入力される。これにより、制御装置１５は第１スイッチング素子Ｑ１を流れる電流を検出する。

【0025】

また、電源回路１３は電解コンデンサＣ２と並列に接続されたフィルムコンデンサＣ３を備える。なお、コイルＬ１に代えて、トランスを用いても良い。昇圧チョッパ回路に２次巻線を備えたトランスを用いることにより、ゼロ電流を検出する電流検出回路を設けることができる。

【0026】

電解コンデンサＣ２には点灯回路１４が接続される。点灯回路１４は、電解コンデンサＣ２から電力が供給されて光源１１ａを点灯させる。点灯回路１４は、例えばバックコンバータ回路等の降圧回路である。点灯回路１４において、電解コンデンサＣ２の正極には、第２スイッチング素子Ｑ２のドレインが接続される。第２スイッチング素子Ｑ２は、例えばＭＯＳＦＥＴである。第２スイッチング素子Ｑ２のソースには、第２ダイオードＤ２のカソードおよびコイルＬ２の一端が接続される。第２スイッチング素子Ｑ２のゲートは、駆動回路１４ａに接続される。

【0027】

第２ダイオードＤ２のアノードには、電解コンデンサＣ２の負極および抵抗Ｒ７の一端が接続される。コイルＬ２の他端には、コンデンサＣ４の正極が接続される。コンデンサＣ４の負極には抵抗Ｒ７の他端が接続される。また、抵抗Ｒ７の他端は、制御装置１５に接続される。コンデンサＣ４と並列にＬＥＤモジュール１１が接続される。点灯回路１４の出力電圧は、コンデンサＣ４で平滑され、ＬＥＤモジュール１１に供給される。

【0028】

抵抗Ｒ７に印加される電圧は、ＬＥＤモジュール１１を流れる電流に対応する。ＬＥＤに流れる電流は、抵抗Ｒ７にて電圧に変換され、制御装置１５が有する制御部１５ｄに入力される。制御部１５ｄは、抵抗Ｒ７に印加される電圧を検出する。記憶装置１５ｆには予め定められた電流目標値が記憶されている。制御部１５ｄは、抵抗Ｒ７に印加される電圧が電流目標値と一致するように、第２スイッチング素子Ｑ２をオンオフするスイッチング信号を出力する。第１スイッチング素子Ｑ１と同様に、制御部１５ｄは駆動回路１４ａを介して、第２スイッチング素子Ｑ２をオンオフする。これにより、光源１１ａは定電流制御で点灯する。

【0029】

また、コンデンサＣ４と並列に、抵抗Ｒ５、Ｒ６の直列回路が接続される。抵抗Ｒ５、Ｒ６の接続点は、制御装置１５に接続される。抵抗Ｒ５、Ｒ６は、点灯回路１４の出力電圧を分圧する分圧回路を形成する。点灯回路１４の出力電圧は、抵抗Ｒ５、Ｒ６で分圧され、制御装置１５が有する電圧検出部１５ｅに入力される。これにより、制御装置１５は点灯回路１４の出力電圧を検出する。

【0030】

また、制御装置１５は通信制御部１５ｇを備える。通信制御部１５ｇは、インタフェース回路１６を介して外部ユニット１２と双方向通信を行う。通信制御部１５ｇは、インタフェース回路１６を介し、外部ユニット１２からの通信信号を受信する。制御装置１５は通信信号に応じて調光制御を行う。また、通信制御部１５ｇは、インタフェース回路１６を介し、外部ユニット１２に信号を送信する。

【0031】

図２は、実施の形態１に係る点灯装置１の斜視図である。点灯装置１はプリント基板２１を備える。電源回路１３および点灯回路１４はプリント基板２１に形成される。また、点灯装置１はプリント基板２１を収納するケース２０を備える。ケース２０は、下ケース２２及び上ケース２３から構成される。プリント基板２１は、図示しない絶縁シートを介して下ケース２２に保持される。また、プリント基板２１は、下ケース２２と上ケース２３に挟持される。ケース２０の長手方向の両側は開口している。これにより、プリント基板２１の放熱を促進できる。

【0032】

ここで、点灯装置を－４０℃等の低温環境下で使用した場合、電解コンデンサの電解液が凍る場合がある。特に、ＬＥＤモジュールの消灯時には、点灯装置の温度が低下し易い。一般に、電解コンデンサの電解液が凍ると、電解液が凍結していないときと比較して電解コンデンサのコンデンサ容量が低くなる。また、電解コンデンサの等価直列抵抗の値が大きくなる。

【0033】

このため、昇圧チョッパ回路が動作したときに、電解コンデンサに充電される電荷量が少なくなる。この状態で点灯回路がＬＥＤモジュールに電流を供給すると、電解コンデンサの電荷が減少し易く、電解コンデンサの電圧が低下し易い。従って、電解コンデンサの電圧低下を補うために、昇圧チョッパ回路は出力電圧を高めようとする。

【0034】

このように、電解コンデンサＣ２の電解液が凍結すると、昇圧チョッパ回路の動作時における電解コンデンサの電圧が大きく振動する場合がある。この結果、点灯装置を構成する部品に定格電圧よりも大きい電圧が印加されるおそれがある。また、点灯回路がＬＥＤモジュールを安定して点灯させることができないおそれがある。

【0035】

本実施の形態では、電解コンデンサＣ２と並列にフィルムコンデンサＣ３が設けられる。一般にフィルムコンデンサＣ３は、－４０℃等の低温環境下でも凍結しない。従って、低温時の電解コンデンサＣ２のインピーダンスを下げることができる。また、電解コンデンサＣ２の容量低下を補うことができる。

【0036】

図３は、実施の形態１に係るプリント基板２１の下面図である。図３を用いて、電源回路１３の発熱部品を電解コンデンサＣ２の近傍に配置する構成について説明する。電源回路１３を構成する回路部品のうち、第１ダイオードＤ１及び第１スイッチング素子Ｑ１は発熱部品である。第１スイッチング素子Ｑ１と第１ダイオードＤ１は、プリント基板２１の裏面に設けられる。また、電解コンデンサＣ２は、プリント基板２１の上面に設けられる。図３では、便宜上、電解コンデンサＣ２の位置が破線で示されている。

【0037】

発熱部品をプリント基板２１の裏面に配置することで、プリント基板２１の上面に実装される電解コンデンサＣ２と発熱部品とのプリント基板２１の上面に沿った方向の距離を近づけることができる。つまり、第１ダイオードＤ１及び第１スイッチング素子Ｑ１を電解コンデンサＣ２の近傍に配置することができる。従って、電解コンデンサＣ２に効率よく熱を伝えることができ、電解コンデンサＣ２の凍結を防止できる。

【0038】

プリント基板２１の裏面には、第１～第５導体パターン４１～４５が設けられる。第１導体パターン４１には、パッド４１ａ、４１ｂが設けられる。パッド４１ａには、第１ダイオードＤ１のアノード端子が接合材によって接合される。また、パッド４１ｂには、第１スイッチング素子Ｑ１のドレイン端子が接合材によって接合される。接合材は例えばはんだである。第１スイッチング素子Ｑ１のドレイン端子と第１ダイオードＤ１のアノード端子は、同じ方向を向く。

【0039】

第２導体パターン４２にはパッド４２ａが設けられる。パッド４２ａには、第１スイッチング素子Ｑ１のソース端子が接合材によって接合される。第３導体パターン４３にはパッド４３ａが設けられる。パッド４３ａには、第１スイッチング素子Ｑ１のゲート端子が接合材によって接合される。

【0040】

また、第１スイッチング素子Ｑ１のソース端子およびゲート端子はリード状であり、ドレイン端子は平板状である。本実施の形態では、第１スイッチング素子Ｑ１のドレイン端子のパッド４１ｂが、ソース端子およびゲート端子のパッド４２ａ、４３ａよりも大きい。これにより、第１スイッチング素子Ｑ１から放熱し易くできる。従って、第１スイッチング素子Ｑ１からの伝熱によって、電解コンデンサＣ２の電解液の解凍を促進させることができる。

【0041】

第４導体パターン４４には、第１ダイオードＤ１のカソード端子が配置されるパッド４４ｂが設けられる。パッド４４ｂには、第１ダイオードＤ１のカソード端子が接合材によって接合される。第４導体パターン４４と重なる位置には、電解コンデンサＣ２の正極が配置されるパッドが設けられる。プリント基板２１の上面では、第４導体パターン４４はレジスタで覆われている。

【0042】

ランド４４ａには、電解コンデンサＣ２の正極Ｃ２ａのリード端子が挿入される。これにより、第１ダイオードＤ１のカソード端子と電解コンデンサＣ２の正極Ｃ２ａとが電気的に接続される。

【0043】

本実施の形態では、第４導体パターン４４を大きく設ける。第４導体パターン４４は、電解コンデンサＣ２の直下を通って、第１ダイオードＤ１のカソード端子と電解コンデンサＣ２の正極Ｃ２ａとを電気的に接続する。これにより、第１ダイオードＤ１の熱を電解コンデンサＣ２に効率よく伝えることができる。

【0044】

また、第１ダイオードＤ１のアノード端子はリード状であり、カソード端子は平板状である。本実施の形態では、第１ダイオードＤ１のカソード端子のパッド４４ｂがアノード端子のパッド４１ａよりも大きい。第１ダイオードＤ１のカソード端子が接合されるパッド４４ｂの面積を大きくすることで、第１ダイオードＤ１の熱を電解コンデンサＣ２に効率よく伝えることができる。

【0045】

第５導体パターン４５は接地用パターンである。ランド４５ａには電解コンデンサＣ２の負極Ｃ２ｂのリード端子が挿入される。これにより、電解コンデンサＣ２の負極Ｃ２ｂと接地用端子が電気的に接続される。

【0046】

電解コンデンサＣ２は、平面視で第１スイッチング素子Ｑ１と第１ダイオードＤ１に挟まれる。これにより、発熱部品からの熱を電解コンデンサＣ２に効率よく伝えることができる。

【0047】

また、第１スイッチング素子Ｑ１と第１ダイオードＤ１はチップ部品である。チップ部品は、一般にディスクリート部品よりも小型である。このため、第１スイッチング素子Ｑ１と第１ダイオードＤ１を、ディスクリート部品よりも電解コンデンサＣ２に近づけて配置することができる。

【0048】

また、第１スイッチング素子Ｑ１のパッケージは、第１ダイオードＤ１のパッケージよりも平面視での面積が小さい。このとき、第１スイッチング素子Ｑ１のパッケージの中心を、第１ダイオードＤ１のパッケージの中心よりも電解コンデンサＣ２の近くに配置できる。上述したように、第４導体パターン４４により第１ダイオードＤ１の熱を電解コンデンサＣ２に効率よく伝えることができる。第１スイッチング素子Ｑ１が第１ダイオードＤ１よりも電解コンデンサＣ２の近くに配置されることで、平面視での面積が小さい第１スイッチング素子Ｑ１の熱を第１ダイオードＤ１と同等に電解コンデンサＣ２に伝えることができる。

【0049】

また、第１スイッチング素子Ｑ１と第１ダイオードＤ１は、平面視で電解コンデンサＣ２と重なる。第１スイッチング素子Ｑ１のパッケージ若しくは端子および第１ダイオードＤ１のパッケージ若しくは端子は、平面視で少なくとも一部が電解コンデンサＣ２と重なる。このように、電解コンデンサＣ２、第１ダイオードＤ１及び第１スイッチング素子Ｑ１を配置することにより、第１ダイオードＤ１及び第１スイッチング素子Ｑ１が発する熱を電解コンデンサＣ２に伝わり易くできる。

【0050】

従って、低温環境下で電解コンデンサＣ２の電解液が凍結した場合に、電解コンデンサＣ２の温度上昇を促進でき、電解コンデンサＣ２の電解液の解凍を促進させることができる。これにより、電解コンデンサＣ２から目標とする電圧を早期に出力することができる。また、電解コンデンサＣ２の電解液の凍結を防止できる。

【0051】

図４は、実施の形態１の変形例に係るプリント基板２１の下面図である。図３に示される配置に代えて、第１スイッチング素子Ｑ１と第１ダイオードＤ１は、電解コンデンサＣ２の正極Ｃ２ａまたは負極Ｃ２ｂからの距離が平面視での電解コンデンサＣ２の半径以内の領域と、平面視で重なるように設けられても良い。図４では説明のため、中心が電解コンデンサＣ２の正極Ｃ２ａであり、半径が平面視での電解コンデンサＣ２の半径である仮想円６１が示されている。第１スイッチング素子Ｑ１と第１ダイオードＤ１は、平面視で仮想円６１と重なる。このような配置によっても、第１ダイオードＤ１及び第１スイッチング素子Ｑ１が発する熱を電解コンデンサＣ２に伝わり易くできる。

【0052】

なお、一般に電解コンデンサを高温環境化で使用すると、寿命が短くなるおそれがある。このため、電解コンデンサＣ２には、長寿命の部品グレードを選択することが望ましい。

【0053】

次に、プリント基板２１の上面側において、電解コンデンサＣ２近傍の空気を逃げにくくする構成について、図５、６を用いて説明する。図５は、実施の形態１に係るプリント基板２１の斜視図である。図６は、実施の形態１に係るプリント基板２１の平面図である。

【0054】

電解コンデンサＣ２は、プリント基板２１の長手方向の中央部に設けられる。図２で示したように、ケース２０の長手方向の両端部では、開口によってプリント基板２１から放熱され易い。これに対し、プリント基板２１の長手方向の中央付近では、プリント基板２１は下ケース２２及び上ケース２３に覆われ、熱が逃げにくい。従って、電解コンデンサＣ２の温度の低下を抑制できる。

【0055】

プリント基板２１の上面には、コイルＬ１とフィルムコンデンサＣ３が設けられる。電解コンデンサＣ２は、プリント基板２１の長手方向でコイルＬ１とフィルムコンデンサＣ３に挟まれる。フィルムコンデンサＣ３は、プラスチック製のパッケージを有する。

【0056】

更にプリント基板２１の上面には、抵抗Ｒ２１が配置される。抵抗Ｒ２１は電解コンデンサＣ２に隣接して設けられる。抵抗Ｒ２１はコイルＬ１と電解コンデンサＣ２の間に配置される。抵抗Ｒ２１は金属皮膜抵抗であり、ディスクリート部品である。抵抗Ｒ２１は第１スイッチング素子Ｑ１と直列に接続された発熱部品である。

【0057】

コイルＬ１、フィルムコンデンサＣ３および抵抗Ｒ２１は、電解コンデンサＣ２の中心からの距離が平面視での電解コンデンサＣ２の半径の２倍以内の領域と平面視で重なる。図６には説明のため、中心が電解コンデンサＣ２の中心であり、半径が電解コンデンサＣ２の半径の２倍である仮想円６２が示されている。コイルＬ１、フィルムコンデンサＣ３および抵抗Ｒ２１は、仮想円６２と平面視で重なる。

【0058】

本実施の形態では、コイルＬ１及びフィルムコンデンサＣ３が電解コンデンサＣ２を囲む。従って、発熱部品により暖められた電解コンデンサＣ２近傍の空気を逃げにくくすることができる。また、抵抗Ｒ２１を電解コンデンサＣ２の近傍に配置することで、抵抗Ｒ２１が発する熱を電解コンデンサＣ２に伝わり易くできる。これにより、低温環境下で電解コンデンサＣ２の電解液が凍結しても、電解コンデンサＣ２の電解液の解凍を促進させることができる。また、電解コンデンサＣ２の電解液の凍結を防止できる。

【0059】

次に、点灯装置１の放熱について説明する。図７は、実施の形態１に係る点灯装置１の断面図である。下ケース２２はプリント基板２１に向かって突出する複数の凸部２２ａを有する。複数の凸部２２ａは、第２スイッチング素子Ｑ２、第２ダイオードＤ２および制御装置１５に対応する位置にそれぞれ設けられる。複数の凸部２２ａは、第２スイッチング素子Ｑ２、第２ダイオードＤ２および制御装置１５とそれぞれ接する。また、第１スイッチング素子Ｑ１と第１ダイオードＤ１の下には、凸部２２ａは設けられない。図８は、実施の形態１の第１の変形例に係る下ケース２２の断面図である。複数の凸部２２ａは、図８に示されるように、板金をプレスして形成されても良い。

【0060】

従って、第１スイッチング素子Ｑ１と第１ダイオードＤ１はケース２０と離れ、第２スイッチング素子Ｑ２、第２ダイオードＤ２および制御装置１５はケース２０と接する。本実施の形態では、制御装置１５、第１ダイオードＤ１以外のダイオード、第１スイッチング素子Ｑ１以外のスイッチング素子等の発熱部品が、下ケース２２と接する。これにより、放熱が促進される。従って、常温環境下での発熱部品および電解コンデンサＣ２の温度上昇を抑制できる。

【0061】

一方、第１ダイオードＤ１及び第１スイッチング素子Ｑ１は、ケース２０と接していない。このため、第１ダイオードＤ１及び第１スイッチング素子Ｑ１からの熱が下ケース２２に伝わることを抑制できる。従って、第１ダイオードＤ１及び第１スイッチング素子Ｑ１からの熱を、効率よく電解コンデンサＣ２に伝えることができる。

【0062】

図９は、実施の形態１の第２の変形例に係る点灯装置１の断面図である。凸部２２ａに代えて点灯装置１は放熱パッド７０を備えても良い。放熱パッド７０は下ケース２２の上面に貼られる。放熱パッド７０は、第２スイッチング素子Ｑ２、第２ダイオードＤ２および制御装置１５と下ケース２２との間に設けられる。また、放熱パッド７０は、第１スイッチング素子Ｑ１および第１ダイオードＤ１と下ケース２２との間には設けられない。

【0063】

この構成によっても、常温環境下での発熱部品および電解コンデンサＣ２の温度上昇を抑制しつつ、低温環境下で第１ダイオードＤ１及び第１スイッチング素子Ｑ１からの熱を効率よく電解コンデンサＣ２に伝えることができる。

【0064】

本実施の形態の変形例として、第１スイッチング素子Ｑ１または第１ダイオードＤ１の少なくとも一方が、平面視で電解コンデンサＣ２と重なっても良い。同様に、第１スイッチング素子Ｑ１または第１ダイオードＤ１の少なくとも一方が、電解コンデンサＣ２の正極Ｃ２ａまたは負極Ｃ２ｂからの距離が平面視での電解コンデンサＣ２の半径以内の領域と、平面視で重なっても良い。この場合にも、発熱部品が電解コンデンサＣ２の近傍に設けられることで、電解コンデンサＣ２に効率よく熱を伝えることができる。

【0065】

また、点灯装置１は例えば光源一体型照明に用いられても良い。照明装置５０が点灯装置１を備えることにより、－４０℃等の低温環境下で照明装置５０が使用された場合にも、電解コンデンサＣ２の電解液の解凍を促進させることができる。従って、照明装置５０を安定して点灯させることができる。

【0066】

なお、本実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。

【符号の説明】

【0067】

１ 点灯装置、１１ ＬＥＤモジュール、１１ａ 光源、１２ 外部ユニット、１３ 電源回路、１４ 点灯回路、１５ 制御装置、１６ インタフェース回路、２０ ケース、２１ プリント基板、２２ 下ケース、２２ａ 凸部、２３ 上ケース、４１ 第１導体パターン、４２ 第２導体パターン、４３ 第３導体パターン、４４ 第４導体パターン、４５ 第５導体パターン、５０ 照明装置、７０ 放熱パッド、ＡＣ 外部電源、Ｃ１、Ｃ４ コンデンサ、Ｃ２ 電解コンデンサ、Ｃ２ａ 正極、Ｃ２ｂ 負極、Ｃ３ フィルムコンデンサ、Ｄ１ 第１ダイオード、Ｄ２ 第２ダイオード、ＤＢ 整流回路、Ｌ１、Ｌ２ コイル、Ｑ１ 第１スイッチング素子、Ｑ２ 第２スイッチング素子、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ２１ 抵抗

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】