JP2009010100A - 電源装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アークの継続を防止した電源装置を提供する。
【解決手段】接続したＬＥＤ17に対して直流電流を出力する定電圧回路19を設ける。定電圧回路19からＬＥＤ17へと直流電流を出力しているときに、直流電流を所定時間低減させてアークを消弧可能なオフ期間を制御部25により形成する。定電圧回路19中にアークが発生した場合でも、アークの継続を防止可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源に対して直流電流を出力する電源装置およびこれを備えた照明装置に関する。

従来、例えば光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を複数直列に接続した発光モジュールであるＬＥＤモジュールを搭載した照明装置がある。このような照明装置では、各発光モジュールのＬＥＤを略均一に点灯させるために、電源を定電流電源として発光モジュールに定電流を供給するように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−９６２８７号公報（第６−７頁、図１−２）

しかしながら、上述の電源装置では、回路中の各接続部の着脱、接触不良、断線あるいはＬＥＤのワイヤボンディングの開放などにより回路中にアークが発生した場合に、回路中に直流電流を供給していることから、このアークを消滅させることができないという問題点を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、アークの継続を防止した電源装置およびこれを備えた照明装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の電源装置は、接続された光源に対して直流電流を出力する直流回路と；この直流回路からの直流電流の出力中に、この直流電流を所定時間低減させてアークを消弧可能な出力低減期間を形成する制御部と；を具備しているものである。

各光源は、例えば、ＬＥＤが好ましいが、ＬＥＤに限定されるものではない。

直流回路は、例えば定電流電源、あるいは定電圧電源などが用いられる。

制御部は、例えば直流回路中に光源と直列、あるいは並列に接続されるトランジスタをＰＷＭ制御するものなどが用いられる。

そして、直流回路から光源へと直流電流を出力しているときに、この直流電流を所定時間低減させてアークを消弧可能な出力低減期間を制御部により形成することで、直流回路中にアークが発生した場合でも、このアークの継続を防止可能になる。

請求項２記載の電源装置は、接続された光源に対して直流電流を出力する直流回路と；この直流回路からの直流電流の出力中に、この直流電源を、アークを消弧可能な所定時間停止させる出力停止期間を形成する制御部と；を具備しているものである。

そして、直流回路から光源へと直流電流を出力しているときに、この直流電流を、アークを消弧可能な所定時間停止させる出力停止期間を制御部により形成することで、直流回路中にアークが発生した場合でも、このアークの継続を防止可能になる。

請求項３記載の電源装置は、接続された光源に対して直流電流を出力する定電流回路と；この定電流回路の出力電圧の上昇によりアークを検出するとともに、このアークを検出したときに前記直流電流を低減する制御部と；を具備しているものである。

制御部は、例えば出力電圧が予め設定された閾値電圧を越えているかどうかを検知し、この検知に応じて定電流回路の直流電流を制御するものである。

そして、制御部が、定電流回路の出力電圧の上昇によりアークが発生したことを検知すると直流電流を低減することで、アークを確実に検出してアークの継続を防止可能になる。

請求項４記載の電源装置は、接続された光源に対して直流電流を出力する定電流回路と；この定電流回路の出力電圧の上昇によりアークを検出するとともに、このアークを検出したときに前記直流電流を停止する制御部と；を具備しているものである。

そして、制御部が、定電流回路の出力電圧の上昇によりアークが発生したことを検知すると直流電流を停止することで、アークを確実に検出してアークの継続を防止可能になる。

請求項５記載の電源装置は、接続された光源に対して直流電流を出力する定電圧回路と；この定電圧回路から出力される直流電流の減少によりアークを検出するとともに、このアークを検出したときに前記直流電流を低減する制御部と；を具備しているものである。

制御部は、例えば直流電流の減少を、抵抗により生じる電圧の変動により検知し、この検知に応じて定電流回路の直流電流を制御するものである。

そして、制御部が、定電圧回路の出力電流の減少によりアークが発生したことを検知すると直流電流を低減することで、アークを確実に検出してアークの継続を防止可能になる。

請求項６記載の電源装置は、接続された光源に対して直流電流を出力する定電圧回路と；この定電圧回路から出力される直流電流の減少によりアークを検出するとともに、このアークを検出したときに前記直流電流を低減する制御部と；を具備しているものである。

そして、制御部が、定電圧回路の出力電流の減少によりアークが発生したことを検知すると直流電流を停止することで、アークを確実に検出してアークの継続を防止可能になる。

請求項７記載の照明装置は、請求項１ないし６記載の電源装置と；この電源装置の直流回路に接続されてこの直流回路から直流電流を供給されて発光する光源と；を具備しているものである。

そして、請求項１ないし６記載の電源装置の直流回路に接続した光源に、この直流回路から直流電流を出力することで、例えば光源の破損などによりアークが発生した場合などでも、このアークの継続を確実に防止可能になる。

請求項８記載の照明装置は、光源を備えた発光モジュールと；この発光モジュールに設けられ、前記光源の電圧の変動に応じて信号を出力する検出部と；前記発光モジュールが接続可能であり、一定の出力電流を供給するとともに、前記検出部からの信号出力に応じて出力電流を可変させる定電流電源と；を具備しているものである。

発光モジュールは、例えば、複数のＬＥＤなどの光源を直列に接続し、定電流電源に対して着脱可能なユニットなどに構成されている。

検出部は、例えば光源の電圧と予め設定した閾値電圧を越えているかどうかを検知することで、出力信号を切り換えるものである。

そして、発光モジュールの光源の電圧の変動に応じて検出部から出力した信号に応じて定電流電源が出力電流を可変させることにより、例えば光源の破損などによりアークが発生した場合などでも、光源の電圧によって検出部がこのアークを確実に検出して信号を出力し、この信号に応じて定電流電源から出力される直流電流を低減することで、アークの継続を確実に防止可能になる。

請求項１記載の電源装置によれば、直流回路から光源へと直流電流を出力しているときに、この直流電流を所定時間低減させてアークを消弧可能な出力低減期間を制御部により形成することで、直流回路中にアークが発生した場合でも、このアークの継続を防止できる。

請求項２記載の電源装置によれば、直流回路から光源へと直流電流を出力しているときに、この直流電流を、アークを消弧可能な所定時間停止させる出力停止期間を制御部により形成することで、直流回路中にアークが発生した場合でも、このアークの継続を防止できる。

請求項３記載の電源装置によれば、制御部が、定電流回路の出力電圧の上昇によりアークが発生したことを検知すると直流電流を低減することで、アークを確実に検出してアークの継続を防止できる。

請求項４記載の電源装置によれば、制御部が、定電流回路の出力電圧の上昇によりアークが発生したことを検知すると直流電流を停止することで、アークを確実に検出してアークの継続を防止できる。

請求項５記載の電源装置によれば、制御部が、定電圧回路の出力電流の減少によりアークが発生したことを検知すると直流電流を低減することで、アークを確実に検出してアークの継続を防止できる。

請求項６記載の電源装置によれば、制御部が、定電圧回路の出力電流の減少によりアークが発生したことを検知すると直流電流を停止することで、アークを確実に検出してアークの継続を防止できる。

請求項７記載の照明装置によれば、請求項１ないし６記載の電源装置の直流回路に接続した光源に、この直流回路から直流電流を出力することで、例えば光源の破損などによりアークが発生した場合などでも、このアークの継続を確実に防止できる。

請求項８記載の照明装置によれば、発光モジュールの光源の電圧の変動に応じて検出部から出力した信号に応じて定電流電源が出力電流を可変させることにより、例えば光源の破損などによりアークが発生した場合などでも、光源の電圧によって検出部がこのアークを確実に検出して信号を出力し、この信号に応じて定電流電源から出力される直流電流を低減することで、アークの継続を確実に防止できる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１および図２に第１の実施の形態を示し、図１は電源装置を備えた照明装置の回路図、図２は電源装置の制御部の制御信号を示すタイミングチャートである。

図１に示すように、照明装置であるＬＥＤ点灯装置11は、電源トランスPTの一次側に、商用交流電源ｅが整流部であるダイオードブリッジDBを介して接続され、平滑用の電解コンデンサ12が接続されているとともに、出力制御用のスイッチング素子としての半導体スイッチであるＭＯＳＦＥＴ13が接続され、このＭＯＳＦＥＴ13のベースに、このＭＯＳＦＥＴ13のスイッチング動作を制御する一次側制御部14が接続されている。

また、電源トランスPTの二次側には、ダイオード15と、抵抗16と、光源としての複数のＬＥＤ17を直列に有する発光モジュール18との直列回路が接続されて直流回路である定電圧回路19を構成しているとともに、ダイオード15のカソード側に対して抵抗16およびＬＥＤ17と並列に、平滑用の電解コンデンサ21が接続されている。

さらに、抵抗16には、バイパス用のスイッチング素子としての半導体スイッチであるＭＯＳＦＥＴ23が並列に接続されているとともに、このＭＯＳＦＥＴ23のゲートに、このＭＯＳＦＥＴ23の制御用の制御部本体としてのＰＷＭ制御部24が接続されている。そして、これらＭＯＳＦＥＴ23とＰＷＭ制御部24とにより、定電圧回路19から出力される直流電流を制御する二次側制御部である制御部25が構成されているとともに、発光モジュール18を除く各部により、上記ＬＥＤ点灯装置11などの照明装置用の電源装置26が構成されている。

ＭＯＳＦＥＴ23は、例えばディプレッション型の単ゲートｎチャネルのもので、ソース−ドレイン間に抵抗16が接続されている。

ＰＷＭ制御部24は、例えばマイコンなどであり、ＭＯＳＦＥＴ23のゲートに所定の制御信号であるＰＷＭ制御信号Ｐを出力することで、ＭＯＳＦＥＴ23をＰＷＭ制御している。ここで、このＰＷＭ制御信号Ｐは、図２に示すように、一定のオン期間T1と、このオン期間T1後の短い出力低減期間であるオフ期間T2とを周期的に有する所定のデューティ比のパルス信号である。

ここで、オフ期間T2は、アークを消弧するために充分な時間に設定されている。また、オフ期間T2において、ＰＷＭ制御信号Ｐは、定電圧回路19を流れる電流値がアークを消弧可能な電流値、例えばＬＥＤ17が点灯しない、あるいは通常の点灯状態よりも暗い点灯状態になる電流値となるようにＭＯＳＦＥＴ23の動作を設定する大きさの電圧をＭＯＳＦＥＴ23に供給可能に構成されている。さらに、このオフ期間T2は、視角的にＬＥＤ17の消灯状態あるいは暗い発光状態が認識されない時間に設定されている。このため、オン期間T1とオフ期間T2とは、切り換えによるＬＥＤ17の点灯状態の切り換わりが肉眼で認識できない程度のサイクルで行われている。

次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。

商用交流電源ｅから出力される電圧は、ダイオードブリッジDBにより整流されるとともに電解コンデンサ12により平滑された後、電源トランスPTにより昇圧され、この昇圧された電圧により、定電圧回路19に、負荷、ここでは抵抗16の抵抗値に応じた直流電流が流れる。

このとき、ＰＷＭ制御信号Ｐのオン期間T1では、ＭＯＳＦＥＴ23のゲートに供給されたＰＷＭ制御信号Ｐにより、ＭＯＳＦＥＴ23がオフされ、抵抗16により設定された直流電流が定電圧回路19に流れることで、ＬＥＤ17が点灯する。

また、ＰＷＭ制御信号Ｐのオフ期間T2では、ＭＯＳＦＥＴ23のゲートに供給されたＰＷＭ制御信号Ｐにより、ＭＯＳＦＥＴ23がオンされて所定の通電状態になることで、抵抗16がＭＯＳＦＥＴ23によりバイパスされ、定電圧回路19中に流れる直流電流が抑制されて、ＬＥＤ17が消灯する。

オフ期間T2は、オン期間T1に対して充分に短いため、上記の点灯／消灯動作が繰り返されても、観測者には、ＬＥＤ17が点灯状態を維持しているように見える。

そして、定電圧回路19中の各接続部の着脱、接触不良、断線あるいはＬＥＤ17のワイヤボンディングの開放などにより、定電圧回路19中にアークが発生した場合でも、直流電流の出力中にアークを消弧可能なオフ期間T2が形成されているため、このオフ期間T2中に直流電流が低減されることで、アークの継続を防止できる。

次に、図３に第２の実施の形態を示し、図３は電源装置を備えた照明装置の回路図である。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、ダイオードブリッジDBに対して定電流電源27が接続され、発光モジュール18が、この定電流電源27に接続されて直流回路である定電流回路29を構成しているものである。

また、定電流電源27の出力側には、抵抗31とＭＯＳＦＥＴ23との直列回路が発光モジュール18に対して並列に接続されているとともに、このＭＯＳＦＥＴ23のベースに、ＰＷＭ制御部24が接続され、これらＭＯＳＦＥＴ23とＰＷＭ制御部24とにより、定電流回路29に流れる電流を制御する制御部34が構成されている。

そして、定電流電源27から一定の直流電流が定電流回路29に出力されると、ＰＷＭ制御信号Ｐのオン期間T1では、ＭＯＳＦＥＴ23のゲートに供給されたＰＷＭ制御信号Ｐにより、ＭＯＳＦＥＴ23がオフされ、抵抗31側に電流が流れず、定電流電源27から出力された直流電流が全て発光モジュール18側に流れることで、ＬＥＤ17が点灯する。

また、ＰＷＭ制御信号Ｐのオフ期間T2では、ＭＯＳＦＥＴ23のゲートに供給されたＰＷＭ制御信号Ｐにより、ＭＯＳＦＥＴ23がオンされて所定の通電状態になることで、抵抗31側に直流電流の一部がバイパスされ、発光モジュール18側に流れる直流電流が抑制され、ＬＥＤ17が消灯する。

オフ期間T2は、オン期間T1に対して充分に短いため、上記の点灯／消灯動作が繰り返されても、観測者には、ＬＥＤ17が点灯状態を維持しているように見える。

そして、定電流回路29中の各接続部の着脱、接触不良、断線あるいはＬＥＤ17のワイヤボンディングの開放などにより、定電流回路29中にアークが発生した場合でも、直流電流の出力中にオフ期間T2が形成されているため、このオフ期間T2中に直流電流が低減されることで、アークの継続を防止できる。

次に、図４および図５に第３の実施の形態を示し、図４は電源装置を備えた照明装置の回路図、図５は電源装置の制御部の制御信号を示すタイミングチャートである。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第３の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、図４に示すように、定電圧回路19の抵抗16を設けず、ダイオード15のカソード側と発光モジュール18とに、スイッチング素子としての半導体スイッチであるＭＯＳＦＥＴ36のソースとドレインとを接続したものである。

ＭＯＳＦＥＴ36は、例えばエンハンスメント型の単ゲートｎチャネルのもので、ベースに制御部本体としてのＰＷＭ制御部37が接続されている。そして、これらＭＯＳＦＥＴ36とＰＷＭ制御部37とにより、定電圧回路19に流れる直流電流を制御する制御部38が構成されている。

ＰＷＭ制御部37は、図５に示すように、ＰＷＭ制御信号Ｐが、一定のオン期間T1と、このオン期間T1後の短い出力停止期間であるオフ期間T3とを周期的に有する所定のデューティ比のパルス信号となっている。

ここで、オフ期間T3は、アークを消弧するために充分な時間に設定されている。また、オフ期間T2において、ＰＷＭ制御信号Ｐは、ＭＯＳＦＥＴ36の動作を停止させるように出力が０となっている。さらに、オン期間T1とオフ期間T3とは、切り換えによるＬＥＤ17の点灯状態の切り換わりが肉眼で認識できない程度のサイクルで行われている。

したがって、商用交流電源ｅから出力される電圧は、ダイオードブリッジDBにより整流されるとともに電解コンデンサ12により平滑された後、電源トランスPTにより昇圧され、この昇圧された電圧により、定電圧回路19に、負荷に応じた直流電流が流れる。

このとき、ＰＷＭ制御信号Ｐのオン期間T1では、ＭＯＳＦＥＴ36のゲートに供給されたＰＷＭ制御信号Ｐにより、ＭＯＳＦＥＴ36がオンされ、直流電流が定電圧回路19に流れることで、ＬＥＤ17が点灯する。

また、ＰＷＭ制御信号Ｐのオフ期間T2では、ＭＯＳＦＥＴ36のゲートに供給されたＰＷＭ制御信号Ｐにより、ＭＯＳＦＥＴ36がオフされることで、定電圧回路19中に流れる直流電流が停止されてＬＥＤ17が消灯する。

オフ期間T2は、オン期間T1に対して充分に短いため、上記の点灯／消灯動作が繰り返されても、観測者には、ＬＥＤ17が点灯状態を維持しているように見える。

そして、定電圧回路19中の各接続部の着脱、接触不良、断線あるいはＬＥＤ17のワイヤボンディングの開放などにより、定電圧回路19中にアークが発生した場合でも、直流電流の出力中にオフ期間T2が形成されているため、このオフ期間T2中に直流電流が低減されることで、アークの継続を防止できる。

次に、図６に第４の実施の形態を示し、図６は電源装置を備えた照明装置の回路図である。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第４の実施の形態は、上記第２の実施の形態において、抵抗31を除去し、ＭＯＳＦＥＴ23のソース側を定電流電源27の出力側に接続したものである。

また、ＭＯＳＦＥＴ23のベースには、ＰＷＭ制御部37が接続され、これらＭＯＳＦＥＴ23とＰＷＭ制御部37とにより、定電流回路29から出力される直流電流を制御する制御部39が構成されている。

そして、定電流電源27から一定の直流電流が定電流回路29に出力されると、ＰＷＭ制御信号Ｐのオン期間T1では、ＭＯＳＦＥＴ23のゲートに供給されたＰＷＭ制御信号Ｐにより、ＭＯＳＦＥＴ23がオフされ、抵抗31側に電流が流れず、定電流電源27から出力された直流電流が全て発光モジュール18側に流れることで、ＬＥＤ17が点灯する。

また、ＰＷＭ制御信号Ｐのオフ期間T2では、ＭＯＳＦＥＴ23のゲートに供給されたＰＷＭ制御信号Ｐにより、ＭＯＳＦＥＴ23がオンされて所定の通電状態になることで、ＭＯＳＦＥＴ23側に直流電流がバイパスされ、発光モジュール18側に流れる直流電流が停止され、ＬＥＤ17が消灯する。

オフ期間T2は、オン期間T1に対して充分に短いため、上記の点灯／消灯動作が繰り返されても、観測者には、ＬＥＤ17が点灯状態を維持しているように見える。

そして、定電流回路29中の各接続部の着脱、接触不良、断線あるいはＬＥＤ17のワイヤボンディングの開放などにより、定電流回路29中にアークが発生した場合でも、直流電流の出力中にオフ期間T2が形成されているため、このオフ期間T2中に直流電流が低減されることで、アークの継続を防止できる。

次に、図７に第５の実施の形態を示し、図７は電源装置を備えた照明装置の回路図である。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第５の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、ＭＯＳＦＥＴ13に代えて、電源トランスPTの一次側に、スイッチング素子としての半導体スイッチであるＭＯＳＦＥＴ41が接続されているとともに、このＭＯＳＦＥＴ41のゲートに、抵抗42を介して一次側制御部43が接続されている。

また、一次側制御部43は、直流電源45から給電されており、この直流電源45の出力側は、一次側制御部43と並列に、抵抗46を介して検知電圧伝送手段であるフォトカプラ47の出力側であるトランジスタ48と接続されている。

さらに、商用交流電源ｅとダイオードブリッジDBとの間には、高周波除去用のインダクタＬが接続されている。

一次側制御部43は、例えばＭＯＳＦＥＴ41のベースにパルス信号などを出力することで、ＭＯＳＦＥＴ41のスイッチング動作を制御しているもので、この制御により、一次側の電流を制御している。

トランジスタ48は、例えばＮＰＮ型のフォトトランジスタで、抵抗46がコレクタ側に接続され、エミッタ側は接地されている。

一方、電源トランスPTの二次側である定電圧回路19は、ダイオード15のカソード側に、負荷電圧検出手段である分圧用の抵抗51，52の直列回路が電解コンデンサ21および発光モジュール18と並列に接続され、この抵抗51，52の間の位置が、判定手段としての比較器であるコンパレータ53のプラス側端子に接続されている。

また、コンパレータ53のマイナス側端子には、所定の閾値電圧を設定する直流電源55の出力側が接続されているとともに、コンパレータ53の出力端子には、抵抗56を介してスイッチング素子としての半導体スイッチであるトランジスタ57のベースが接続されている。このトランジスタ57は、例えばＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであり、エミッタが接地されているとともに、コレクタが抵抗58を介してフォトカプラ47の入力側であるＬＥＤ59に接続されている。

コンパレータ53は、プラス端子である分圧用の抵抗51，52間の電圧と直流電源55により設定された所定の閾値電圧とを比較して、この閾値電圧が大きい場合には、トランジスタ57をオフさせる電流をベースに出力し（Ｌレベル出力）、抵抗51，52間の電圧が大きい場合には、トランジスタ57をオンさせる電流をベースに出力（Ｈレベル出力）するように構成されている。したがって、抵抗51，52、コンパレータ53および直流電源55などにより、定電圧回路19の出力電圧を検知する電圧検知手段が構成され、この電圧検知手段により検知された定電圧回路19の電圧によって、フォトカプラ47の動作が制御されるように構成されている。

ＬＥＤ59は、光によりトランジスタ48のベースに信号を供給するもので、カソード側がトランジスタ57のコレクタ側に接続され、アノード側がダイオード15のカソード側に対して抵抗51，52および発光モジュール18と並列に接続されている。

そして、上記ＭＯＳＦＥＴ41、一次側制御部43、フォトカプラ47、抵抗51，52、コンパレータ53およびトランジスタ57などにより、定電圧回路19に流れる直流電流を制御する制御部60が構成されている。

ＬＥＤ点灯装置11は、商用交流電源ｅから出力される電圧が、ダイオードブリッジDBにより整流されるとともに電解コンデンサ12により平滑される。このとき、一次側制御部43は、直流電源45から給電を受け、ＭＯＳＦＥＴ41のゲートに所定の電圧を供給し、電源トランスPTの一次側の電流を制御することで、電源トランスPTの二次側である定電圧回路19に流れる直流電流を所定の電流値に制御しており、この直流電流により、ＬＥＤ17が点灯する。

ここで、ＬＥＤ17が通常の点灯状態である場合には、抵抗51，52により分圧された電圧が直流電源55により設定された閾値電圧よりも低いため、コンパレータ53がＬレベル出力をし、トランジスタ57がオフしてＬＥＤ59が点灯せず、フォトカプラ47が動作しない。

一方、定電圧回路19中の各接続部の着脱、接触不良、断線あるいはＬＥＤ17のワイヤボンディングの開放などにより、定電圧回路19中にアークが発生した場合には、この定電圧回路19から出力される直流電流が減少することにより、抵抗51，52により分圧された電圧が直流電源55により設定された閾値電圧よりも高くなるので、直流電源の減少による抵抗51，52により分圧された電圧の上昇によってアークを確実に検出し、コンパレータ53がＨレベル出力をし、トランジスタ57がオンされることで、ＬＥＤ59に電流が流れてこのＬＥＤ59が点灯し、トランジスタ48がオンされる。すなわち、フォトカプラ47が動作する。

このため、直流電源45から供給される電流の一部が抵抗46側へと流れ、この抵抗46による電圧降下を一次側制御部43が検出することで、一次側制御部43からＭＯＳＦＥＴ41へ出力される制御信号が抑制、あるいは停止され、電源トランスPTの一次側に流れる電流が低下、あるいは停止することにより、電源トランスPTの二次側である定電圧回路19を流れる直流電流も低減、あるいは停止されて、アークの継続を防止できる。

次に、図８に第６の実施の形態を示し、図８は電源装置を備えた照明装置の回路図である。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第６の実施の形態は、上記第５の実施の形態において、電源トランスPTの一次側にて、直流電源45に代えて、給電用の電解コンデンサ63が抵抗64を介して接続されている。

一方、電源トランスPTの二次側である定電圧回路19は、ダイオード15のカソード側に、発光モジュール18と抵抗66との直列回路が接続されているとともに、電解コンデンサ21および発光モジュール18と並列に抵抗67が接続され、この抵抗67がフォトカプラ47のＬＥＤ59のアノード側に接続されている。

さらに、発光モジュール18と抵抗66との間の位置が判定手段としての比較器であるコンパレータ71のマイナス側端子に接続されている。このコンパレータ71のプラス側端子は、所定の閾値電圧を設定する直流電源73に接続され、出力端子は、抵抗56を介してトランジスタ57のベースに接続されている。

そして、上記ＭＯＳＦＥＴ41、一次側制御部43、フォトカプラ47、抵抗66，67、コンパレータ71およびトランジスタ57などにより、定電圧回路19に流れる直流電流を制御する制御部75が構成されている。

ＬＥＤ点灯装置11は、商用交流電源ｅから出力される電圧が、ダイオードブリッジDBにより整流されるとともに電解コンデンサ12により平滑される。このとき、一次側制御部43は、直流電源45から給電を受け、ＭＯＳＦＥＴ41のゲートに所定の電圧を供給し、電源トランスPTの一次側の電流を制御することで、電源トランスPTの二次側である定電圧回路19に流れる直流電流を所定の電流値に制御しており、この直流電流により、ＬＥＤ17が点灯する。

ここで、ＬＥＤ17が通常の点灯状態である場合には、抵抗66により生じる電圧が直流電源73により設定された閾値電圧よりも高いため、コンパレータ71がＬレベル出力をし、トランジスタ57がオフしてＬＥＤ59が点灯せず、フォトカプラ47が動作しない。

一方、定電圧回路19中の各接続部の着脱、接触不良、断線あるいはＬＥＤ17のワイヤボンディングの開放などにより、定電圧回路19中にアークが発生した場合には、この定電圧回路19の直流電流が減少することにより、抵抗66で生じる電圧が直流電源73により設定された閾値電圧よりも低くなるので、直流電源の減少による抵抗66で生じる電圧の低下によってアークを確実に検出し、コンパレータ71がＨレベル出力をし、トランジスタ57がオンされることで、ＬＥＤ59に電流が流れてこのＬＥＤ59が点灯し、トランジスタ48がオンされる。すなわち、フォトカプラ47が動作する。

このため、直流電源45から供給される電流がトランジスタ48を介してバイパスされることで、一次側制御部43が停止し、電源トランスPTの一次側に流れる電流が停止することにより、電源トランスPTの二次側である定電圧回路19を流れる直流電流も停止されて、アークの継続を防止できる。

なお、上記第７の実施の形態において、一次側制御部43は、アークの検出により電源トランスPTの一次側の電流を低減することで定電圧回路19の直流電流を低減するように構成してもよい。

また、上記各実施の形態において、発光モジュール18は、例えば着脱可能なユニットとし、複数を並列に接続できるようにしてもよい。

次に、図９に第７の実施の形態を示し、図９は電源装置を備えた照明装置の回路図である。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第７の実施の形態は、上記第２の実施の形態において、定電流電源27が、出力電流を調整可能に設けられ、この定電流電源27に対して、ユニットである発光モジュール81が接続されて定電流回路29が構成されているものである。

発光モジュール81は、定電流電源27に対して複数が並列に着脱可能なモジュール基板であり、主端子81a，81b間に、光源としての複数のＬＥＤ82の直列回路と負荷電圧検出手段である分圧用の抵抗83，84の直列回路との並列回路が接続されているとともに、この抵抗83，84の間の位置が、判定手段としての比較器であるコンパレータ85のプラス側端子に接続されている。

また、コンパレータ85のマイナス側端子には、所定の閾値電圧を設定する直流電源87が接続され、このコンパレータ85の出力端子は、抵抗88を介して、発光モジュール81の異常検出端子81cに接続され、この異常検出端子81cが、定電流電源27に接続されている。さらに、コンパレータ85のプラス側入力端子には、直流電源89が、発光モジュール81の入力端子81dを介して接続されているとともに、マイナス側入力端子には、直流電源87のマイナス側が接続されている。

定電流電源27は、異常検出端子81cから出力される信号電圧に応じて、出力する直流電流を制御可能に構成されている。

そして、上記定電流電源27、抵抗83，84、コンパレータ85、直流電源87などにより、ＬＥＤ82の電圧に応じて定電流電源27に信号を出力する検出部90が構成されている。

ＬＥＤ点灯装置11は、定電流電源27から出力される直流電流により、各発光モジュール81において、ＬＥＤ82に電流が流れることで、ＬＥＤ82が点灯する。

ここで、ＬＥＤ82が通常の点灯状態である場合には、抵抗83，84により分圧されたＬＥＤ82の電圧が直流電源87により設定された閾値電圧よりも低いため、コンパレータ85がＬレベル出力をし、定電流電源27は通常の直流電流を定電流回路29に供給する。

一方、発光モジュール81内での接触不良や断線によりアークが発生した場合には、その発光モジュール81に流れる電流が減少することで、抵抗83，84により分圧されたＬＥＤ82の電圧が直流電源87により設定された閾値電圧よりも高くなるので、コンパレータ85が直流電源89の電圧であるＨレベル出力をする。

この結果、アークの発生によるＬＥＤ82の電圧の変動に応じて、発光モジュール81の異常検出端子81cから出力される電圧が上昇するので、この電圧の上昇により、アークを確実に検出し、異常検出端子81cから出力される信号電圧に応じて、具体的には、異常検出端子81cからの出力信号電圧が増加すると、定電流電源27が直流電流を低減、あるいは停止させるため、アークの継続を防止できる。

また、異常検出端子81cから出力する電圧のみでアークを検出する構成としたことで、この発光モジュール81を外部機器に容易に接続できる。

さらに、検出部90を組み込んだ発光モジュール81を定電流電源27に対して着脱可能なユニットとすることで、この発光モジュール81が破損した場合などでも、それぞれの発光モジュール81のみを交換すればよく、メンテナンス性も向上する。

なお、上記各実施の形態において、各光源としてはＬＥＤ17，82以外のものを用いることも可能である。

本発明の第１の実施の形態を示す電源装置を備えた照明装置の回路図である。 同上電源装置の制御部の制御信号を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施の形態を示す電源装置を備えた照明装置の回路図である。 本発明の第３の実施の形態を示す電源装置を備えた照明装置の回路図である。 同上電源装置の制御部の制御信号を示すタイミングチャートである。 本発明の第４の実施の形態を示す電源装置を備えた照明装置の回路図である。 本発明の第５の実施の形態を示す電源装置を備えた照明装置の回路図である。 本発明の第６の実施の形態を示す電源装置を備えた照明装置の回路図である。 本発明の第７の実施の形態を示す電源装置を備えた照明装置の回路図である。

符号の説明

11 照明装置としてのＬＥＤ点灯装置
17，82 光源としてのＬＥＤ
19 直流回路である定電圧回路
25，34，38，39，60，75 制御部
26 電源装置
27 定電流電源
29 直流回路である定電流回路
81 発光モジュール
90 検出部

Claims (8)

1. 接続された光源に対して直流電流を出力する直流回路と；
   この直流回路からの直流電流の出力中に、この直流電流を所定時間低減させてアークを消弧可能な出力低減期間を形成する制御部と；
   を具備していることを特徴とした電源装置。
2. 接続された光源に対して直流電流を出力する直流回路と；
   この直流回路からの直流電流の出力中に、この直流電源を、アークを消弧可能な所定時間停止させる出力停止期間を形成する制御部と；
   を具備していることを特徴とした電源装置。
3. 接続された光源に対して直流電流を出力する定電流回路と；
   この定電流回路の出力電圧の上昇によりアークを検出するとともに、このアークを検出したときに前記直流電流を低減する制御部と；
   を具備していることを特徴とした電源装置。
4. 接続された光源に対して直流電流を出力する定電流回路と；
   この定電流回路の出力電圧の上昇によりアークを検出するとともに、このアークを検出したときに前記直流電流を停止する制御部と；
   を具備していることを特徴とした電源装置。
5. 接続された光源に対して直流電流を出力する定電圧回路と；
   この定電圧回路から出力される直流電流の減少によりアークを検出するとともに、このアークを検出したときに前記直流電流を低減する制御部と；
   を具備していることを特徴とした電源装置。
6. 接続された光源に対して直流電流を出力する定電圧回路と；
   この定電圧回路から出力される直流電流の減少によりアークを検出するとともに、このアークを検出したときに前記直流電流を低減する制御部と；
   を具備していることを特徴とした電源装置。
7. 請求項１ないし６記載の電源装置と；
   この電源装置の直流回路に接続されてこの直流回路から直流電流を供給されて発光する光源と；
   を具備していることを特徴とした照明装置。
8. 光源を備えた発光モジュールと；
   この発光モジュールに設けられ、前記光源の電圧の変動に応じて信号を出力する検出部と；
   前記発光モジュールが接続可能であり、一定の出力電流を供給するとともに、前記検出部からの信号出力に応じて出力電流を可変させる定電流電源と；
   を具備していることを特徴とした照明装置。

Images