(57)【要約】【課題】入力電流の高調波を抑制しながらスイッチング損失を低減できる点灯装置を得ること。【解決手段】制御部は、コイルに流れる電流がゼロになった時点から、制御部に設定された遅延時間が経過するまでスイッチング素子をオフ状態にさせて、遅延時間が経過したときにスイッチング素子をオンさせ、光源が点灯している状態において、遅延時間の長さを一定にし、コイルに流れる電流がゼロになる周期に応じて、遅延時間の長さを決定する。【選択図】図２１
2020109775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力を整流する整流回路と、
高調波を抑制して力率を改善すると共に前記整流回路から出力される電力を直流電力に変換して光源に供給する直流変換回路と、
直流変換回路を制御する制御部と、
を備え、
前記直流変換回路は、平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサ及び前記整流回路の間に配置されるスイッチング素子と、前記整流回路から出力される電流が流れるコイルとを有し、
前記制御部は、前記コイルに流れる電流がゼロになった時点から、前記制御部に設定された遅延時間が経過するまで前記スイッチング素子をオフ状態にさせて、前記遅延時間が経過したときに前記スイッチング素子をオンさせ、
前記制御部は、前記光源が点灯している状態において、前記遅延時間の長さを一定にし、
前記制御部は、前記コイルに流れる電流がゼロになる周期に応じて、前記遅延時間の長さを決定する点灯装置。
【請求項２】
交流電力を整流する整流回路と、
高調波を抑制して力率を改善すると共に前記整流回路から出力される電力を直流電力に変換して光源に供給する直流変換回路と、
直流変換回路を制御する制御部と、
を備え、
前記直流変換回路は、平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサ及び前記整流回路の間に配置されるスイッチング素子と、前記整流回路から出力される電流が流れるコイルとを有し、
前記制御部は、前記コイルに流れる電流がゼロになった時点から、前記制御部に設定された遅延時間が経過するまで前記スイッチング素子をオフ状態にさせて、前記遅延時間が経過したときに前記スイッチング素子をオンさせ、
前記制御部は、前記光源が点灯している状態において、前記遅延時間の長さを一定にし、
前記制御部は、前記光源が消灯している状態において、前記遅延時間の長さを変化させ、
前記制御部は、前記コイルに流れる電流がゼロになる周期に応じて、前記遅延時間の長さを決定する点灯装置。
【請求項３】
交流電力を整流する整流回路と、
高調波を抑制して力率を改善すると共に前記整流回路から出力される電力を直流電力に変換して光源に供給する直流変換回路と、
直流変換回路を制御する制御部と、
を備え、
前記直流変換回路は、平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサ及び前記整流回路の間に配置されるスイッチング素子と、前記整流回路から出力される電流が流れるコイルとを有し、
前記制御部は、前記コイルに流れる電流がゼロになった時点から、前記制御部に設定された遅延時間が経過するまで前記スイッチング素子をオフ状態にさせて、前記遅延時間が経過したときに前記スイッチング素子をオンさせ、
前記制御部は、前記光源が消灯している状態において、前記遅延時間の長さを変化させ、
前記制御部は、前記コイルに流れる電流がゼロになる周期に応じて、前記遅延時間の長さを決定する点灯装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記直流変換回路の出力の大きさに応じて前記遅延時間の長さを変える請求項１から３の何れか一項に記載の点灯装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記出力の大きさに複数の閾値を設けて、隣接する閾値同士の間の範囲に応じて互いに異なる長さの複数の前記遅延時間を用いて前記スイッチング素子を制御する請求項４に記載の点灯装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記スイッチング素子をオフしている期間において、前記スイッチング素子の電圧振動が２回目以降のボトムとなるタイミングで前記スイッチング素子をオンさせる請求項１から５の何れか一項に記載の点灯装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記スイッチング素子の最小オン時間を設けて、前記出力の大きさに応じて前記遅延時間の長さを変えることにより、前記最小オン時間以上のオン時間で前記スイッチング素子を動作させる請求項４から６の何れか一項に記載の点灯装置。
【請求項８】
前記制御部は、予め設定された維持時間において前記遅延時間の変化量最大値を設けて前記遅延時間の長さを変える請求項４から７の何れか一項に記載の点灯装置。
【請求項９】
前記光源はＬＥＤで構成される請求項１から８の何れか一項に記載の点灯装置。
【請求項１０】
前記出力の大きさは、前記ＬＥＤの調光率により判定される請求項９に記載の点灯装置。
【請求項１１】
前記出力の大きさは、前記ＬＥＤの出力電流目標値により判定される請求項９に記載の点灯装置。
【請求項１２】
前記光源は有機ＥＬで構成される請求項１から８の何れか一項に記載の点灯装置。
【請求項１３】
前記出力の大きさは、前記有機ＥＬの調光率により判定される請求項１２に記載の点灯装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記光源が点灯している状態において、前記遅延時間の長さを一定にする請求項３に記載の点灯装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記直流変換回路の出力電圧を検出する出力電圧検出部を備え、前記出力電圧に応じて、前記遅延時間の長さを決定する請求項１４に記載の点灯装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記直流変換回路の入力電圧を検出する入力電圧検出部を備え、前記入力電圧に応じて、前記遅延時間の長さを決定する請求項１４に記載の点灯装置。
【請求項１７】
請求項１から１６の何れか一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、情光源を点灯する点灯装置及び照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を光源とした照明器具には、入力電流の高調波に関する規制が定められており、日本国内においては、日本工業規格によって入力電流の高調波に限度値が定められている。そのため、点灯装置は、入力電流の高調波を抑制し、力率を改善するための力率改善回路であるＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路を有する。
【０００３】
特許文献１には、軽負荷時においてはＰＦＣ回路の動作モードを電流不連続モード制御に切り替えることで、軽負荷時のスイッチング周波数上昇を抑制し、オン時間の減少を抑制する方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１５２５０１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に示される方法では、高出力時において、電流臨界モード制御によりＰＦＣ回路が動作するため、高い高調波抑制効果がある。ところが電流臨界モード制御では、電流不連続モード制御を行う場合に比べてスイッチング周波数が高いため、スイッチング損失が大きいという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、入力電流の高調波を抑制しながらスイッチング損失を低減できる点灯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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る点灯装置は、交流電力を整流する整流回路と、高調波を抑制して力率を改善すると共に整流回路から出力される電力を直流電力に変換して光源に供給する直流変換回路と、直流変換回路を制御する制御部と、を備え、直流変換回路は、平滑コンデンサと、平滑コンデンサ及び整流回路の間に配置されるスイッチング素子と、整流回路から出力される電流が流れるコイルとを有し、制御部は、コイルに流れる電流がゼロになった時点から、制御部に設定された遅延時間が経過するまでスイッチング素子をオフ状態にさせて、遅延時間が経過したときにスイッチング素子をオンさせ、制御部は、光源が点灯している状態において、遅延時間の長さを一定にし、制御部は、コイルに流れる電流がゼロになる周期に応じて、遅延時間の長さを決定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る点灯装置は、入力電流の高調波を抑制しながらスイッチング損失を低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る点灯装置及び照明器具の構成図
【図２】図１に示す電流制御部の構成を示す図
【図３】光源に流れる電流とコイルに流れる電流とＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の制御信号との関係を示すタイミングチャート
【図４】図１に示すＰＦＣ回路を構成するコイルに流れる電流とＭＯＳＦＥＴのドレイン電圧とＭＯＳＦＥＴのゲート電圧との関係を示すタイミングチャート
【図５】遅延時間を設けずに電流臨界モード制御で調光した場合の波形を示す図
【図６】遅延時間を設けて調光した場合の波形を示す図
【図７】調光率に応じて変化するＭＯＳＦＥＴのオン時間及びスイッチング周波数の特性を示す図
【図８】調光率に応じて遅延時間を変化させた場合のＭＯＳＦＥＴのオン時間とスイッチング周波数を示す第１の図
【図９】調光率に応じて遅延時間を変化させた場合のＭＯＳＦＥＴのオン時間とスイッチング周波数を示す第２の図
【図１０】図９に示す調光率の閾値１を境にして、遅延時間をＴｄｅｌａｙ１からＴｄｅｌａｙ２に延長する場合の、遅延時間、ＭＯＳＦＥＴのオン時間及び光源の調光率の時間変化を示す図
【図１１】遅延時間を延長する場合における制御部の動作を説明するためのフローチャート
【図１２】図９に示す調光率の閾値１を境にして、遅延時間をＴｄｅｌａｙ２からＴｄｅｌａｙ１に短縮する場合の、遅延時間、ＭＯＳＦＥＴのオン時間及び光源の調光率の時間変化を示す図
【図１３】遅延時間を短縮する場合における制御部の動作を説明するためのフローチャート
【図１４】実施の形態２に係る点灯装置及び照明器具の構成図
【図１５】図１４に示す直流変換回路を構成する巻線に流れる電流とＭＯＳＦＥＴのドレイン電圧とＭＯＳＦＥＴのゲート電圧との関係を示すタイミングチャート
【図１６】実施の形態３に係る点灯装置及び照明器具の構成図
【図１７】光源に流れる電流とコイルに流れる電流とＭＯＳＦＥＴの制御信号との関係を示すタイミングチャート
【図１８】調光率に応じて変化するＭＯＳＦＥＴのオン時間及びスイッチング周波数の特性を示す図
【図１９】光源に出力される電流の大きさが異なる場合における電流制御部の動作を示す第１の図
【図２０】光源に出力される電流の大きさが異なる場合における電流制御部の動作を示す第２の図
【図２１】実施の形態４に係る点灯装置及び照明器具の構成図
【図２２】実施の形態４において、光源が消灯している状態から光源が点灯を開始するまでの期間に、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄを測定するタイミングを示す第１のタイミングチャート
【図２３】実施の形態４において、光源が消灯している状態から光源が点灯を開始するまでの期間に、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄを測定するタイミングを示す第２のタイミングチャート
【図２４】実施の形態４に係る点灯装置の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態に係る点灯装置及び照明器具を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る点灯装置及び照明器具の構成図である。照明器具２００は、交流電源１に接続され、交流電源１から出力される交流電流を平滑化する入力フィルタ２を介して交流電源１から供給される電力を光源８に入力可能な直流電流に変換して出力する点灯装置１００と、点灯装置１００から供給される電力により点灯する光源８と、光源８の点灯、消灯又は調光を行うための調光信号を出力する調光器１０とを備える。光源８は、複数のＬＥＤを直接に接続したＬＥＤ群で構成される。ＬＥＤ群の一端は正極側直流母線Ｐに接続され、ＬＥＤ群の他端は負極側直流母線Ｎに接続される。
【００１２】
点灯装置１００は、入力フィルタ２と、入力フィルタ２に接続される整流回路３と、整流回路３に並列接続されるコンデンサ４と、直流変換回路３０と、光源８に流れる電流を検出する電流検出部１１と、ＰＦＣ回路５及び電流制御部７を制御するための制御部９とを備える。
【００１３】
直流変換回路３０は、交流電源１から入力される電流の高調波を抑制して力率を改善すると共に、整流回路３から出力される電力を直流電力に変換して光源８に供給する機能を有する。直流変換回路３０は、交流電源１から入力される電流の高調波を抑制して力率を改善するためのＰＦＣ回路５と、ＰＦＣ回路５の出力電圧を平滑する平滑コンデンサ６と、光源８に出力する電流の大きさを制御する電流制御部７とを備える。
【００１４】
交流電源１と整流回路３との間に配置される入力フィルタ２は、コイル２１及びコンデンサ２２を有し、交流電源１から出力される電流に重畳している高周波ノイズを低減する。コイル２１は交流電源１に直列接続される。コイル２１の一端は交流電源１の一端に接続され、コイル２１の他端はコンデンサ２２及び整流回路３に接続される。コンデンサ２２の他端は、交流電源１及び整流回路３に接続される。
【００１５】
整流回路３は、入力フィルタ２とＰＦＣ回路５との間に配置され、交流電源１から供給される交流電力を直流電力に変換する。整流回路３は４つのダイオードを組み合わせたダイオードブリッジで構成されている。なお整流回路３の構成はこれに限定されるものではなく、単方向導通素子であるＭＯＳＦＥＴを組み合わせて構成したものでもよい。
【００１６】
コンデンサ４は整流回路３の出力に並列接続されており、整流回路３の出力電圧を平滑する。コンデンサ４の一端は正極側直流母線Ｐに接続され、コンデンサ４の他端は負極側直流母線Ｎに接続される。
【００１７】
ＰＦＣ回路５は、整流回路３と電流制御部７との間に配置される。ＰＦＣ回路５は、スイッチング素子であるＭＯＳＦＥＴ５１と、コイル５２と、ダイオード５３とを有する。ＰＦＣ回路５は、制御部９によってＭＯＳＦＥＴ５１がオンオフ制御されることにより、整流回路３の出力電圧を昇圧し、昇圧した電圧を平滑コンデンサ６に出力する。またＰＦＣ回路５は、後述する制御により、入力電流の高調波を抑制し、力率改善する機能を持つ。実施の形態１では、ＰＦＣ回路５を昇圧チョッパ回路で構成した例を説明する。なおＰＦＣ回路５は、昇圧チョッパ回路の他にも、昇降圧チョッパ回路、フライバック回路、フライフォワード回路、ＳＥＰＩＣ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｅｎｄｅｄ  Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｉｎｄｕｃｔｏｒ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、Ｚｅｔａコンバータ又はＣｕｋコンバータといった回路で構成してもよい。
【００１８】
コイル５２は、正極側直流母線Ｐにおいて、コンデンサ４とＭＯＳＦＥＴ５１との間に配置される。不図示のコアに絶縁性ワイヤを巻くことにより、コイル５２には１次巻線５２ａ及び２次巻線５２ｂが形成される。１次巻線５２ａの一端はコンデンサ４の一端に接続される。１次巻線５２ａの他端はダイオード５３のアノードに接続される。２次巻線５２ｂの一端は制御部９に接続され、２次巻線５２ｂの他端は負極側直流母線Ｎに接続される。１次巻線５２ａには、ＭＯＳＦＥＴ５１のオンオフ動作に伴い、極性が異なる電圧が印加される。２次巻線５２ｂに発生する電圧は、１次巻線５２ａの印加電圧と巻数比ｎとに応じた電圧に等しい。
【００１９】
ＭＯＳＦＥＴ５１のドレインは、正極側直流母線Ｐにおいて、１次巻線５２ａとダイオード５３のアノードとに接続される。ＭＯＳＦＥＴ５１のソースは、負極側直流母線Ｎにおいて、コンデンサ４の他端と、２次巻線５２ｂの他端と平滑コンデンサ６の他端とに接続される。ＭＯＳＦＥＴ５１のゲートは制御部９に接続される。ＭＯＳＦＥＴ５１のゲートには、制御部９から出力される制御信号が入力される。制御信号が入力されることによりＭＯＳＦＥＴ５１のオンオフ制御が行われる。
【００２０】
ダイオード５３は、正極側直流母線Ｐにおいて、ＭＯＳＦＥＴ５１と平滑コンデンサ６との間に配置される。ダイオード５３のアノードはコイル５２及びＭＯＳＦＥＴ５１に接続され、ダイオード５３のカソードは平滑コンデンサ６に接続される。
【００２１】
平滑コンデンサ６は、ＰＦＣ回路５と電流制御部７との間に配置される。平滑コンデンサ６の一端は正極側直流母線Ｐに接続され、平滑コンデンサ６の他端は負極側直流母線Ｎに接続される。
【００２２】
電流検出部１１は、光源８に流れる電流を検出し、検出された電流値に対応した電流情報を制御部９に出力する。電流検出部１１としては、シャント抵抗又はホールセンサを用いて電流を検出する構成を例示できる。
【００２３】
制御部９は、目標値出力部９１、ゼロ電流検出部９２、スイッチング制御部９３、電流入力部９４及び電圧検出部９５を備える。
【００２４】
目標値出力部９１には調光器１０が接続され、目標値出力部９１は、調光器１０から出力される調光信号の種類に対応した出力電流目標値を決定し、決定した出力電流目標値をスイッチング制御部９３に出力する。出力電流目標値は、点灯装置１００が光源８に出力する電流目標値を指定する信号である。
【００２５】
電圧検出部９５は、平滑コンデンサ６の電圧を検出し、検出した電圧の値に対応した電圧情報をスイッチング制御部９３に出力する。電圧検出部９５としては分圧回路を例示できる。当該分圧回路は、２つの抵抗を直列接続した直列抵抗体の一端が正極側直流母線Ｐに接続されると共に、当該直列抵抗体の他端が負極側直流母線Ｎに接続されることで、平滑コンデンサ６に印加される電圧を分圧する回路である。
【００２６】
スイッチング制御部９３は、目標値出力部９１から出力された出力電流目標値と、電流入力部９４に入力された電流情報とに基づき、電流制御部７を制御するための制御信号を出力する。またスイッチング制御部９３は、ＰＦＣ回路５の出力電圧目標値を予め記憶しており、少なくとも、電圧検出部９５から出力された電圧情報と、記憶された出力電圧目標値とに基づき、ＰＦＣ回路５を制御するための制御信号を出力する。
【００２７】
電流制御部７は、スイッチング制御部９３から出力された制御信号に基づき、ＰＦＣ回路５から出力された直流電圧を光源８に入力可能な直流電流に変換する。
【００２８】
図２は図１に示す電流制御部の構成を示す図である。図２に示す電流制御部７は、降圧チョッパ回路で構成されているが、降圧チョッパ回路の他にも、昇降圧チョッパ回路、フライバック回路、フライフォワード回路、ＳＥＰＩＣ、Ｚｅｔａコンバータ又はＣｕｋコンバータといった回路で構成されたものでもよい。
【００２９】
電流制御部７は、ＭＯＳＦＥＴ７１、コイル７２、ダイオード７３及びコンデンサ７４により構成される。ＭＯＳＦＥＴ７１は正極側直流母線Ｐに配置される。ＭＯＳＦＥＴ７１のドレインは、図１に示す平滑コンデンサ６の一端とダイオード５３のカソードとに接続される。ＭＯＳＦＥＴ７１のソースは、ダイオード７３のカソードとコイル７２の一端とに接続される。ＭＯＳＦＥＴ７１のゲートはスイッチング制御部９３に接続される。ＭＯＳＦＥＴ７１のゲートには、スイッチング制御部９３から出力される制御信号が入力される。当該制御信号はＭＯＳＦＥＴ７１をオンオフ制御するための信号である。
【００３０】
コイル７２の一端は、ＭＯＳＦＥＴ７１のソースとダイオード７３のカソードとに接続される。コイル７２の他端は、コンデンサ７４の一端と図１に示す光源８の一端とに接続される。ダイオード７３のカソードは、ＭＯＳＦＥＴ７１のソースとコイル７２の一端とに接続される。ダイオード７３のアノードは、図１に示す平滑コンデンサ６の他端とコンデンサ７４の他端と図１に示す光源８の他端とに接続される。
【００３１】
図３は光源に流れる電流とコイルに流れる電流とＭＯＳＦＥＴの制御信号との関係を示すタイミングチャートである。図３には上から順に、光源８に流れる電流と、コイル７２に流れる電流と、ＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号とが示される。横軸は時間を表す。
【００３２】
スイッチング周期Ｔｓｗは、ＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号がオフからオンに変化した時点から、再びＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号がオフからオンに変化するまでの時間に等しい。スイッチング周期Ｔｓｗは、予めスイッチング制御部９３に設定されている。オン時間Ｔｏｎは、ＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号がオフからオンに変化した時点から、オンからオフに変化するまでの時間に等しい。
【００３３】
ＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号がオフからオンの状態に変化すると、ＭＯＳＦＥＴ７１がオン状態になるため、平滑コンデンサ６、ＭＯＳＦＥＴ７１、コイル７２及びコンデンサ７４に電流が流れる電流経路が形成され、図３に示すようにコイル７２に流れる電流が増加する。
【００３４】
ＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号がオンからオフの状態に変化すると、ＭＯＳＦＥＴ７１がオフ状態になるため、コイル７２、コンデンサ７４及びダイオード７３に電流が流れる電流経路が形成され、図３に示すコイル７２に流れる電流がゼロまで減少する。スイッチング周期Ｔｓｗが経過した時点で、ＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号がオフからオンに変化する。これによりＭＯＳＦＥＴ７１が再びオン状態になる。
【００３５】
このときコイル７２に流れる電流は三角波状の波形になるが、光源８に出力される電流は、コンデンサ７４により平滑化され、コイル７２に流れる電流の平均値が電流制御部７から出力される。
【００３６】
光源８を調光するために光源８に流れる電流を制御する場合、スイッチング制御部９３は、ＭＯＳＦＥＴ７１をターンオンするスイッチング周期Ｔｓｗを一定とし、出力電流の目標値によってオン時間Ｔｏｎを変化させる。このようにオン時間Ｔｏｎを調整することにより特定の出力を得る制御方法は、スイッチング周期Ｔｓｗに対するオン時間Ｔｏｎの割合をデューティーと呼ぶことから、デューティー制御と呼ばれる。
【００３７】
スイッチング素子であるＭＯＳＦＥＴ５１，７１は、シリコン系材料で構成される。但し、ＭＯＳＦＥＴ５１，７１の素材は、シリコン系材料に限定されず、ＭＯＳＦＥＴ５１，７１は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドといったワイドバンドギャップ半導体で構成してもよい。
【００３８】
スイッチング素子にワイドバンドギャップ半導体を用いることで、スイッチング素子の通電損失を低減できる。また、ワイドバンドギャップ半導体で構成されるスイッチング素子は、耐熱性が高い。また、ワイドバンドギャップ半導体で構成されるスイッチング素子は、シリコン系材料で構成されるスイッチング素子に比べて、スイッチングスピードが速く、スイッチング時に発生する損失が小さい。従って、スイッチング周波数すなわち駆動周波数を高周波化することで、スイッチング素子が高速にスイッチングされても、スイッチング素子で発生した熱を放熱するための放熱部品を小型化できる。このため、ＰＦＣ回路５及び電流制御部７に設けられる放熱部品を小型化でき、又は当該放熱部品を省くことができる。その結果、点灯装置１００の小型化及び低コスト化を実現できる。
【００３９】
次にＰＦＣ回路５の動作を詳細に説明する。
【００４０】
図４は図１に示すＰＦＣ回路を構成するコイルに流れる電流とＭＯＳＦＥＴのドレイン電圧とＭＯＳＦＥＴのゲート電圧との関係を示すタイミングチャートである。図４には上から順に、点灯装置１００に入力される交流電源１の電流と、コイル５２に流れる電流と、ＭＯＳＦＥＴ５１のドレイン電圧と、ＭＯＳＦＥＴ５１のゲート電圧とが示される。横軸は時間を表す。図４では、点灯装置１００に入力される交流電源１の電流が「入力電流」として示される。
【００４１】
図４では、説明の便宜上、ＭＯＳＦＥＴ５１のゲート電圧がオンオフされる周期を、実際よりも長く記載している。ＭＯＳＦＥＴ５１のゲート電圧がオンオフされる周期は、ＭＯＳＦＥＴ５１のゲート電圧がオフからオンに変化した時点から、再びＭＯＳＦＥＴ５１のゲート電圧がオフからオンに変化するまでの時間に等しい。
【００４２】
ＭＯＳＦＥＴ５１がオンされたとき、交流電源１、整流回路３、コイル５２及びＭＯＳＦＥＴ５１により閉回路が形成され、交流電源１がコイル５２を介して短絡される。そのため閉回路に電源電流が流れ、コイル５２に流れる電流が増加し、コイル５２にエネルギーが蓄積される。
【００４３】
スイッチング制御部９３に設定されたオン時間が経過すると、ＭＯＳＦＥＴ５１がオフされることにより、コイル５２、ダイオード５３及び平滑コンデンサ６の閉回路が形成される。この閉回路においてコイル５２に蓄積されたエネルギーが放出され、平滑コンデンサ６が充電される。
【００４４】
コイル５２に流れる電流がゼロになった時点から遅延時間Ｔｄｅｌａｙが経過するまで、ＭＯＳＦＥＴ５１のオフ状態は維持され、遅延時間Ｔｄｅｌａｙが経過したときにＭＯＳＦＥＴ５１は再びオン状態になる。すなわち、コイル５２に流れる電流がゼロになった時点から遅延時間Ｔｄｅｌａｙが経過した時点まで、ＭＯＳＦＥＴ５１の制御信号はオフ状態を維持し、遅延時間Ｔｄｅｌａｙが経過した時点でＭＯＳＦＥＴ５１の制御信号はオン状態に変化する。
【００４５】
ＭＯＳＦＥＴ５１の一連のオンオフ動作により、コイル５２に流れる電流は、三角波状の波形となり、その頂点が点線で示すような正弦波の包絡線になる。
【００４６】
このとき、交流電源１から入力される電流は、入力フィルタ２により平滑化され、コイル２１に流れるコイル電流の平均値が入力され、正弦波状の電流波形となる。
【００４７】
制御部９が平滑コンデンサ６の印加電圧を検出して、検出された電圧が目標値に追従するようフィードバック制御されることで、ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間が制御される。
【００４８】
ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間をフィードバック制御する際、オン時間が大きく変化してしまうと、コイル５２に流れる電流の頂点の包絡線が正弦波にならず、交流電源１の入力電流を正弦波状にすることができない。そのため制御部９では、フィードバック制御の応答時間が、フィードバック制御のループゲインを交流電源１の１周期の１／２周期以上で１倍（０ｄＢ）以下となるように、設定される。言い換えると、フィードバック制御の応答時間は、交流電源１の周波数の２倍以下の周波数で１倍（０ｄＢ）以下となるように設定される。
【００４９】
具体的に説明すると、電源周波数が５０Ｈｚの場合、電源周波数の半周期（半波）の周波数１００Ｈｚ以下、すなわち周期１０ｍｓｅｃ以上で、フィードバック制御のループゲインを１倍（０ｄＢ）以下とすることにより、フィードバック制御は電源周期の１／２より短い周期で応答しないように設定される。これにより電源周期の１／２周期以内においては、ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間の変動が抑制され、コイル５２に流れる電流の頂点の包絡線が正弦波状の波形となる。
【００５０】
またフィードバック制御において、オン時間の更新周期を、交流電源１の周期の半分に相当する周期、又は交流電源１の周期の半分に相当する周期よりも長い周期とすることによっても、同様の効果を得ることができる。
【００５１】
上記の特許文献１に開示される技術では、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを設けない電流臨界モード制御により、ＭＯＳＦＥＴ５１がスイッチング制御されるため、コイル５２に流れる電流の平均値が完全な正弦波状になり、高い力率改善効果が期待できる。
【００５２】
これに対して実施の形態１に係る点灯装置１００は、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを設け、電流不連続モード制御によりＭＯＳＦＥＴ５１をスイッチング制御することで、電流臨界モード制御する場合に比べて、スイッチング周波数を低くすることができるため、ＭＯＳＦＥＴ５１で発生するスイッチング損失を低減できる。
【００５３】
このとき遅延時間Ｔｄｅｌａｙを長くし過ぎると、コイル５２の電流平均値が正弦波でなくなり、力率改善効果が低下して高調波が増加する。そのため遅延時間Ｔｄｅｌａｙは、高調波の増加が許容できる範囲内に設定する必要がある。高調波の増加が許容できる範囲の一例としては、日本工業規格で定められる電流高調波限度値以内とすることが挙げられる。具体的な遅延時間Ｔｄｅｌａｙの設け方としては、ＭＯＳＦＥＴ５１のドレイン電圧が自由振動している期間において、制御部９は、ＭＯＳＦＥＴ５１の電圧振動のボトム付近でＭＯＳＦＥＴ５１をオンさせることで、ドレイン電圧の急峻な変動を抑制し、スイッチングに起因するノイズを抑制できる。電圧振動とは、ドレイン電圧の振動を表し、ボトムとは、ドレイン電圧の振動の谷の部分を表す。また、ＭＯＳＦＥＴ５１の電圧振動のボトムの少なくとも２回目以降のボトムにおいて制御部９がＭＯＳＦＥＴ５１をオンすることで、確実に遅延時間を設けることができる。
【００５４】
光源８を調光する場合、交流電源１の入力電流を小さくするため、スイッチング制御部９３は、ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間を短くするように制御を行う。
【００５５】
図５は遅延時間を設けずに電流臨界モード制御で調光した場合の波形を示す図であり、図６は遅延時間を設けて調光した場合の波形を示す図である。図５及び図６は、光源８を調光する際におけるＰＦＣ回路５のスイッチング動作の概要を説明するためのものである。図５及び図６のそれぞれには、図４と同様に、交流電源１の入力電流と、コイル５２に流れる電流と、ＭＯＳＦＥＴ５１のドレイン電圧と、ＭＯＳＦＥＴ５１のゲート電圧とが示される。横軸は時間を表す。
【００５６】
図６に示すように遅延時間Ｔｄｅｌａｙを設けて調光した場合、図５に示すように電流臨界モード制御で調光した場合に比べて、ＭＯＳＦＥＴ５１のスイッチング周波数が低下してスイッチング損失を低減できる。
【００５７】
図７は調光率に応じて変化するＭＯＳＦＥＴのオン時間及びスイッチング周波数の特性を示す図である。図７には上から順に、遅延時間Ｔｄｅｌａｙと、ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間と、ＭＯＳＦＥＴ５１を制御する制御信号のスイッチング周波数と、光源８の調光率とが示される。
【００５８】
点線は、電流臨界モード制御が行われている場合に調光率を変化させたときの、遅延時間Ｔｄｅｌａｙ、ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間及びスイッチング周波数を表す。実線は、遅延時間を設定した電流不連続モード制御が行われている場合に調光率を変化させたときの、遅延時間Ｔｄｅｌａｙ、ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間及びスイッチング周波数を表す。
【００５９】
遅延時間Ｔｄｅｌａｙを設けて電流不連続モード制御することで、電流臨界モード制御と比較して、調光時におけるスイッチング周波数の上昇を抑制することができ、スイッチング損失を低減できる。また、ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間を長くすることができ、より確実にＭＯＳＦＥＴ５１をオンオフ制御できる。
【００６０】
また遅延時間Ｔｄｅｌａｙは一定の長さではなく、調光率に応じて変化させることができる。図８は調光率に応じて遅延時間を変化させた場合のＭＯＳＦＥＴのオン時間とスイッチング周波数を示す第１の図である。
【００６１】
図８に示すように調光率には閾値が設けられ、制御部９は、調光率が閾値を上回る場合には、遅延時間を一定の第１の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ１ｓｔとし、調光率が閾値以下である場合には、遅延時間を第２の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ２ｎｄとする。第２の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ２ｎｄは、第１の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ１ｓｔよりも長い時間であって、調光率が低下するほど長くなる時間である。
【００６２】
図８に示す閾値、第１の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ１ｓｔ及び第２の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ２ｎｄは、予め制御部９に設定されているものとする。第１の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ１ｓｔは、閾値を上回る調光率が入力されたときに設定され、第２の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ２ｎｄは、閾値以下の調光率が入力されたときに設定される。
【００６３】
ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間が短くなりすぎると、ＭＯＳＦＥＴ５１が正常にオンオフ動作できなくなることがある。ＭＯＳＦＥＴ５１が正常にオンオフ動作できなくなるオン時間の長さは例えば０．２ｕｓｅｃ以下である。そのため制御部９には最小オン時間Ｔｏｎ＿ｍｉｎが記憶されており、光源８を調光する際、ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間が最小オン時間Ｔｏｎ＿ｍｉｎよりも短くならないように調光制御することができる。
【００６４】
図９は調光率に応じて遅延時間を変化させた場合のＭＯＳＦＥＴのオン時間とスイッチング周波数を示す第２の図である。図９に示すように調光率に対して複数の閾値１,２,３が設定されている。複数の閾値１,２,３は、閾値３、閾値２及び閾値１の順で高い値となる。また図９に示すように複数の閾値１,２,３に対応する複数の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ１,２,３,４が設定されている。複数の閾値１,２,３及び複数の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ１,２,３,４は、制御部９に設定されているものとする。
【００６５】
遅延時間Ｔｄｅｌａｙ４は、閾値３以下の調光率が入力されたときに設定される。遅延時間Ｔｄｅｌａｙ３は、閾値３を上回りかつ閾値２以下の調光率が入力されたときに設定される。遅延時間Ｔｄｅｌａｙ２は、閾値２を上回りかつ閾値１以下の調光率が入力されたときに設定される。遅延時間Ｔｄｅｌａｙ１は、閾値１を上回る調光率が入力されたときに設定される。
【００６６】
制御部９は、調光率に複数の閾値を設けて、隣接する閾値同士の間の範囲に応じて互いに異なる長さの複数の遅延時間を用いてスイッチング素子を制御する。具体的には、遅延時間Ｔｄｅｌａｙ１を設けて点灯している状態から、光源８の電流が低下する方向に調光されて、調光率が閾値１に達したとき、ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間が最小オン時間Ｔｏｎ＿ｍｉｎまで短くなると、制御部９は、遅延時間をＴｄｅｌａｙ１からＴｄｅｌａｙ２に増加させる。これにより、ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間が最小オン時間Ｔｏｎ＿ｍｉｎよりも短くなることを防止できる。
【００６７】
図１０は図９に示す調光率の閾値１を境にして、遅延時間をＴｄｅｌａｙ１からＴｄｅｌａｙ２に延長する場合の、遅延時間、ＭＯＳＦＥＴのオン時間及び光源の調光率の時間変化を示す図である。
【００６８】
遅延時間Ｔｄｅｌａｙを急激に延長すると、ＭＯＳＦＥＴ５１のスイッチング周波数が急変し、ＰＦＣ回路５の出力が変動し、平滑コンデンサ６が電圧変動する影響により、後段に接続される電流制御部７の出力電流が一定値とならず、光源８を安定して点灯することができない。そこで、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを延長する場合、遅延時間Ｔｄｅｌａｙの変化量最大値Ｔｓｔｅｐを設けると共に、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを変化させずに維持する維持時間Ｔｋを設けることによって、遅延時間Ｔｄｅｌａｙの時間変化を遅くすることができる。この制御を行うことで、ＭＯＳＦＥＴ５１のスイッチング周波数が急変することを抑制できる。
【００６９】
このとき、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを維持するための維持時間Ｔｋは、ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間をフィードバック制御する応答時間よりも長く設定される。これによりＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間が一定値になる時間が確保され、ＰＦＣ回路５の出力を安定させることができる。
【００７０】
次に図１１を用いて、遅延時間をＴｄｅｌａｙ１からＴｄｅｌａｙ２に延長する場合の制御に関してより詳細に説明する。図１１は遅延時間を延長する場合における制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【００７１】
制御部９は、遅延時間Ｔｄｅｌａｙ１を設けて光源８が点灯している状態から、光源８の電流を減少させる方向に調光し（Ｓ１１）、調光率が閾値１より大きい場合（Ｓ１２，Ｎｏ）、遅延時間を変更しない（Ｓ１５）。調光率が閾値１以下の場合（Ｓ１２，Ｙｅｓ）、制御部９は、遅延時間の最終変更後、遅延時間の維持時間Ｔｋが経過していなければ（Ｓ１３，Ｎｏ）、遅延時間を変更しない（Ｓ１５）。制御部９は、遅延時間の最終変更後、遅延時間の維持時間Ｔｋが経過している場合（Ｓ１３，Ｙｅｓ）、遅延時間がＴｄｅｌａｙ２以上であれば（Ｓ１４，Ｎｏ）、遅延時間を変更しない（Ｓ１５）。遅延時間がＴｄｅｌａｙ２より小さければ（Ｓ１４，Ｙｅｓ）、遅延時間をＴｓｔｅｐ延長する（Ｓ１６）。
【００７２】
反対に、遅延時間Ｔｄｅｌａｙ２を設けて点灯している状態から光源８の電流を増加する方向に調光し、調光率が閾値１に達した場合、制御部９は、遅延時間をＴｄｅｌａｙ２からＴｄｅｌａｙ１に短縮する。
【００７３】
図１２は図９に示す調光率の閾値１を境にして、遅延時間をＴｄｅｌａｙ２からＴｄｅｌａｙ１に短縮する場合の、遅延時間、ＭＯＳＦＥＴのオン時間及び光源の調光率の時間変化を示す図である。遅延時間を急激に短縮すると、ＭＯＳＦＥＴ５１のスイッチング周波数が急変し、ＰＦＣ回路５の出力が変動し、平滑コンデンサ６が電圧変動する影響により、後段に接続される電流制御部７の出力電流が一定値とならず、光源８を安定して点灯することができない。そこで、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを短縮する場合に、遅延時間Ｔｄｅｌａｙの変化量最大値Ｔｓｔｅｐを設けると共に、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを変化させずに維持する維持時間Ｔｋを設けることによって、遅延時間Ｔｄｅｌａｙの時間変化を遅くすることができる。この制御を行うことで、ＭＯＳＦＥＴ５１のスイッチング周波数が急変することを抑制できる。
【００７４】
このとき、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを維持する維持時間Ｔｋは、ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間をフィードバック制御する応答時間よりも長く設定される。これによりＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間が一定値になる時間が確保され、ＰＦＣ回路５の出力を安定させることができる。
【００７５】
次に図１３を用いて、遅延時間をＴｄｅｌａｙ２からＴｄｅｌａｙ１に短縮する場合の制御に関してより詳細に説明する。図１３は遅延時間を短縮する場合における制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【００７６】
制御部９は、遅延時間Ｔｄｅｌａｙ２を設けて点灯している状態から、光源８の電流を増加する方向に調光し（Ｓ２１）、調光率が閾値１以下の場合（Ｓ２２，Ｎｏ）は、遅延時間を変更しない（Ｓ２５）。調光率が閾値１より大きい場合（Ｓ２２，Ｙｅｓ）、遅延時間の最終変更後、遅延時間の維持時間Ｔｋが経過していなければ（Ｓ２３，Ｎｏ）、遅延時間を変更しない（Ｓ２５）。制御部９は、遅延時間の最終変更後、遅延時間の維持時間Ｔｋが経過している場合（Ｓ２３，Ｙｅｓ）、遅延時間がＴｄｅｌａｙ１以下であれば（Ｓ２４，Ｎｏ）、遅延時間を変更しない（Ｓ２５）。遅延時間がＴｄｅｌａｙ１より大きければ（Ｓ２４，Ｙｅｓ）、遅延時間をＴｓｔｅｐ短縮する（Ｓ２６）。
【００７７】
光源８の調光率を変更し、調光率が閾値２、閾値３となる場合に関しても、閾値１の場合と同様の制御が行われる。
【００７８】
なお実施の形態１では光源８がＬＥＤで構成されている場合について説明したが、光源８は調光可能なものであればＬＥＤに限定されず、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）でもよい。
【００７９】
実施の形態２．
図１４は実施の形態２に係る点灯装置及び照明器具の構成図である。なお実施の形態２では、図１の実施の形態１に示す点灯装置１００及び照明器具２００と同一の構成を有する部位には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８０】
実施の形態２に係る照明器具２００Ａと、実施の形態１に係る照明器具２００との相違点は、照明器具２００Ａでは、点灯装置１００の代わりに点灯装置１００Ａが用いられていることである。また実施の形態２に係る点灯装置１００Ａと、実施の形態１に係る点灯装置１００との相違点は、点灯装置１００Ａでは、ＰＦＣ回路５、平滑コンデンサ６及び電流制御部７の代わりに直流変換回路１２が用いられ、さらに制御部９の代わりに制御部９Ａが用いられていることである。直流変換回路１２は、ＰＦＣ回路５、平滑コンデンサ６及び電流制御部７の機能を併せ持つ回路である。
【００８１】
実施の形態２では、直流変換回路１２をフライバック回路で構成した例を説明する。なお直流変換回路１２は、フライバック回路の他にも、フライフォワード回路、降圧チョッパ、昇圧チョッパ、昇降圧チョッパ回路、ＳＥＰＩＣ、Ｚｅｔａコンバータ又はＣｕｋコンバータといった回路で構成してもよい。
【００８２】
直流変換回路１２は、ＭＯＳＦＥＴ１２１、トランス１２２、ダイオード１２３、平滑コンデンサ１２４、スナバコンデンサ１２５、スナバ抵抗１２６及びスナバダイオード１２７を備える。
【００８３】
ＭＯＳＦＥＴ１２１は、負極側直流母線Ｎにおいて、コンデンサ４とトランス１２２の１次側との間に配置される。ＭＯＳＦＥＴ１２１のソースはコンデンサ４の一端と整流回路３とに接続される。ＭＯＳＦＥＴ１２１のドレインは、スナバダイオード１２７のアノードとトランス１２２とに接続される。スナバコンデンサ１２５、スナバ抵抗１２６及びスナバダイオード１２７は、コンデンサ４とトランス１２２の１次側との間に配置される。
【００８４】
スナバ抵抗１２６の一端は、正極側直流母線Ｐを介してコンデンサ４の他端と、整流回路３と、スナバコンデンサ１２５の一端と、トランス１２２とに接続される。スナバ抵抗１２６の他端は、スナバコンデンサ１２５の他端とスナバダイオード１２７の一端とに接続される。スナバコンデンサ１２５の他端は、スナバ抵抗１２６の他端とスナバダイオード１２７の一端とに接続される。ダイオード１２３及び平滑コンデンサ１２４は、トランス１２２の二次側と光源８との間に配置される。ダイオード１２３のアノードはトランス１２２に接続され、ダイオード１２３のカソードは平滑コンデンサ１２４の一端と光源８の一端とに接続される。平滑コンデンサ１２４の他端は、トランス１２２と光源８の他端とに接続される。
【００８５】
不図示のコアに絶縁性ワイヤを巻くことにより、トランス１２２には、１次巻線１２２ａ、２次巻線１２２ｂ及び３次巻線１２２ｃが形成される。
【００８６】
直流変換回路１２は、ＭＯＳＦＥＴ１２１がオンオフ制御されることにより、整流回路３の出力電圧を変換し、光源８に直流電流を出力する。
【００８７】
制御部９Ａは、目標値出力部９１、ゼロ電流検出部９２、スイッチング制御部９３Ａ及び電流入力部９４を備える。図１に示す制御部９と図１４に示す制御部９Ａとの相違点は、制御部９Ａでは、電圧検出部９５が省かれ、スイッチング制御部９３の代わりにスイッチング制御部９３Ａが用いられていることである。
【００８８】
直流変換回路１２の動作を詳細に説明する。
【００８９】
図１５は図１４に示す直流変換回路を構成する巻線に流れる電流とＭＯＳＦＥＴのドレイン電圧とＭＯＳＦＥＴのゲート電圧との関係を示すタイミングチャートである。図１５には、上から順に、点灯装置１００Ａに入力される交流電源１の電流と、１次巻線１２２ａに流れる電流と、３次巻線１２２ｃに流れる電流と、ＭＯＳＦＥＴ１２１のドレイン電圧と、ＭＯＳＦＥＴ１２１のゲート電圧とが示される。横軸は時間を表す。図１５では、点灯装置１００Ａに入力される交流電源１の電流が「入力電流」として示される。
【００９０】
図１５では、説明の便宜上、ＭＯＳＦＥＴ１２１のゲート電圧がオンオフされる周期を、実際よりも長く記載している。ＭＯＳＦＥＴ１２１のゲート電圧がオンオフされる周期は、ＭＯＳＦＥＴ１２１のゲート電圧がオフからオンに変化した時点から、再びＭＯＳＦＥＴ１２１のゲート電圧がオフからオンに変化するまでの時間に等しい。
【００９１】
ＭＯＳＦＥＴ１２１がオンされたとき、交流電源１、整流回路３、１次巻線１２２ａ及びＭＯＳＦＥＴ１２１により閉回路が形成され、交流電源１が１次巻線１２２ａを介して短絡される。そのため閉回路に電源電流が流れ、１次巻線１２２ａに流れる電流が増加し、１次巻線１２２ａにエネルギーが蓄積される。
【００９２】
スイッチング制御部９３Ａに設定されたオン時間が経過すると、ＭＯＳＦＥＴ１２１がオフされることにより、３次巻線１２２ｃ、ダイオード１２３及び平滑コンデンサ１２４の閉回路が形成される。この閉回路において１次巻線１２２ａに蓄えられたエネルギーが放出され、平滑コンデンサ１２４が充電される。
【００９３】
３次巻線１２２ｃに流れる電流がゼロになった時点から遅延時間Ｔｄｅｌａｙが経過するまで、ＭＯＳＦＥＴ１２１のオフ状態は維持され、遅延時間Ｔｄｅｌａｙが経過したときにＭＯＳＦＥＴ１２１は再びオン状態になる。
【００９４】
ＭＯＳＦＥＴ１２１の一連のオンオフ動作により、１次巻線１２２ａに流れる電流は、三角波状の波形となり、その頂点が点線で示すような正弦波の包絡線になる。
【００９５】
このとき、交流電源１から入力される電流は、入力フィルタ２により平滑化され、コイル２１に流れるコイル電流の平均値が入力され、正弦波状の電流波形となる。
【００９６】
制御部９Ａが光源８に流れる電流を検出して、検出された電流が目標値に追従するようフィードバック制御されることで、ＭＯＳＦＥＴ１２１のオン時間が制御される。
【００９７】
ＭＯＳＦＥＴ１２１のオン時間をフィードバック制御する際、オン時間が大きく変化してしまうと、１次巻線１２２ａに流れる電流の頂点の包絡線が正弦波にならず、交流電源１の入力電流を正弦波状にすることができない。そのため制御部９Ａでは、フィードバック制御の応答時間が、フィードバック制御のループゲインを交流電源１の１周期の１／２周期以上で１倍（０ｄＢ）以下となるように、設定される。言い換えると、フィードバック制御の応答時間は、交流電源１の周波数の２倍以下の周波数で１倍（０ｄＢ）以下となるように設定される。
【００９８】
具体的に説明すると、電源周波数が５０Ｈｚの場合、電源周波数の半周期（半波）の周波数１００Ｈｚ以下、すなわち周期１０ｍｓｅｃ以上で、定電流フィードバック制御のループゲインを１倍(０ｄＢ)以下とすることにより、定電流フィードバック制御は電源周期の１／２より短い周期で応答しないように設定される。これにより電源周期の１／２周期以内においては、ＭＯＳＦＥＴ１２１のオン時間の変動が抑制され、１次巻線１２２ａに流れる電流の頂点の包絡線が正弦波状の波形となる。
【００９９】
またフィードバック制御において、オン時間の更新周期を、交流電源１の周期の半分に相当する周期、又は交流電源１の周期の半分に相当する周期よりも長い周期とすることによっても、同様の効果を得ることができる。
【０１００】
実施の形態２に係る点灯装置１００Ａ及び照明器具２００Ａは、実施の形態１と同様に遅延時間Ｔｄｅｌａｙを設けて、電流不連続モード制御によりＭＯＳＦＥＴ１２１をスイッチング制御することで、電流臨界モード制御する場合に比べて、スイッチング周波数を低くすることができるため、ＭＯＳＦＥＴ１２１で発生するスイッチング損失を低減できる。
【０１０１】
なお実施の形態１，２では調光率に応じて遅延時間の長さを変える例を説明したが、遅延時間の長さは、調光率の代わりに直流変換回路１２，３０がＬＥＤに出力する出力電流目標値により判定してもよい。またこの場合、直流変換回路の出力の大きさは、ＬＥＤの調光率により判定されたものでもよいし、ＬＥＤの出力電流目標値により判定されたものでもよいし、有機ＥＬの調光率により判定されたものでもよい。また直流変換回路の出力の大きさは、ＬＥＤの出力電流目標値より判定されるものでもよい。また実施の形態１，２に係る制御部は、調光率の代わりに、出力電流目標値に応じて遅延時間の長さを変えるように構成してもよい。
【０１０２】
実施の形態３．
図１６は実施の形態３に係る点灯装置及び照明器具の構成図である。なお実施の形態３では、図１の実施の形態１に係る点灯装置１００及び照明器具２００と同一の構成を有する部位には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０３】
実施の形態３に係る照明器具２００Ｂと、実施の形態１に係る照明器具２００との相違点は、照明器具２００Ｂでは、点灯装置１００の代わりに点灯装置１００Ｂが用いられていることである。また実施の形態３に係る点灯装置１００Ｂと、実施の形態１に係る点灯装置１００との相違点は、点灯装置１００Ｂでは、電流制御部７においてコイル７５が用いられ、制御部９の代わりに制御部９Ｂが用いられていることである。
【０１０４】
図１６に示す電流制御部７は、スイッチング制御部９３から出力された制御信号に基づき、ＰＦＣ回路５から出力された直流電圧を、光源８に入力可能な直流電流に変換する。
【０１０５】
図１６に示す電流制御部７は、降圧チョッパ回路で構成されているが、降圧チョッパ回路の他にも、昇降圧チョッパ回路、フライバック回路、フライフォワード回路、ＳＥＰＩＣ、Ｚｅｔａコンバータ又はＣｕｋコンバータといった回路で構成されたものでもよい。
【０１０６】
電流制御部７は、ＭＯＳＦＥＴ７１、コイル７５、ダイオード７３及びコンデンサ７４により構成される。
【０１０７】
コイル７５は、正極側直流母線Ｐにおいて、コンデンサ７４とＭＯＳＦＥＴ７１との間に配置される。不図示のコアに絶縁性ワイヤを巻くことにより、コイル７５には１次巻線７５ａ及び２次巻線７５ｂが形成される。
【０１０８】
１次巻線７５ａの一端はＭＯＳＦＥＴ７１のソースと、ダイオード７３のカソードとに接続される。１次巻線７５ａの他端は、コンデンサ７４の一端と、光源８の一端とに接続される。２次巻線７５ｂの一端は、制御部９Ｂ内のゼロ電流検出部９２に接続される。２次巻線７５ｂの他端は負極側直流母線Ｎに接続される。１次巻線７５ａには、ＭＯＳＦＥＴ７１のオンオフ動作に伴い、極性が異なる電圧が印加される。２次巻線７５ｂに誘導されて、２次巻線７５ｂの両端に発生する電圧は、１次巻線７５ａの印加電圧と巻数比ｎとに応じた電圧に等しい。
【０１０９】
ＭＯＳＦＥＴ７１は正極側直流母線Ｐに配置される。ＭＯＳＦＥＴ７１のドレインは、平滑コンデンサ６の一端に接続される。ＭＯＳＦＥＴ７１のソースは、ダイオード７３のカソードとコイル７５の１次巻線７５ａの一端とに接続される。ＭＯＳＦＥＴ７１のゲートは、スイッチング制御部９３に接続される。ＭＯＳＦＥＴ７１のゲートには、スイッチング制御部９３から出力される制御信号が入力される。当該制御信号はＭＯＳＦＥＴ７１をオンオフ制御するための信号である。
【０１１０】
次に電流制御部７の動作を詳細に説明する。
【０１１１】
図１７は光源に流れる電流と１次巻線に流れる電流とＭＯＳＦＥＴの制御信号との関係を示すタイミングチャートである。図１７には上から順に、光源８に流れる電流と、ＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン−ソース間に印加される電圧と、１次巻線７５ａに流れる電流と、ゼロ電流検出信号と、ＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号とが示される。図１７では、ドレイン−ソース間に印加される電圧が「ドレイン電圧」と表記される。なお、横軸は時間を表す。
【０１１２】
時刻ｔ１でＭＯＳＦＥＴ７１がオンされたとき、平滑コンデンサ６、ＭＯＳＦＥＴ７１、１次巻線７５ａ及びコンデンサ７４により閉回路が形成され、１次巻線７５ａに流れる電流が増加し、１次巻線７５ａと、コンデンサ７４にエネルギーが蓄積される。
【０１１３】
スイッチング制御部９３に設定されたオン時間Ｔｏｎが経過した時刻ｔ２で、ＭＯＳＦＥＴ７１がオフされることにより、１次巻線７５ａ、コンデンサ７４及びダイオード７３の閉回路が形成される。この閉回路において１次巻線７５ａに蓄積されたエネルギーが放出され、コンデンサ７４が充電される。
【０１１４】
１次巻線７５ａに流れる電流がゼロになった時点である時刻ｔ３から遅延時間Ｔｄｅｌａｙが経過するまで、ＭＯＳＦＥＴ７１のオフ状態は維持される。遅延時間Ｔｄｅｌａｙが経過した時刻ｔ４に、ＭＯＳＦＥＴ７１は再びオン状態になる。すなわち、１次巻線７５ａに流れる電流がゼロになった時点から遅延時間Ｔｄｅｌａｙが経過した時点まで、ＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号はオフ状態を維持する。そして、遅延時間Ｔｄｅｌａｙが経過した時点で、ＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号はオン状態に変化する。
【０１１５】
ＭＯＳＦＥＴ７１の一連のオンオフ動作により、１次巻線７５ａに流れる電流は、三角波状の波形となる。
【０１１６】
このとき、電流制御部７から光源８へ出力される電流は、コンデンサ７４により平滑化される。従って、１次巻線７５ａに流れる電流の平均値が光源８に出力される。すなわち、電流制御部７から光源８へ出力される電流は、変動が除去された直流波形となる。
【０１１７】
電流検出部１１は光源８に流れる電流を検出し、検出された電流を制御部９Ｂに送信する。制御部９Ｂは、電流検出部１１で検出された電流が目標値に追従するように、ＭＯＳＦＥＴ７１のオン時間Ｔｏｎをフィードバック制御する。すなわち、制御部９Ｂは、検出された電流が目標値より小さい場合、ＭＯＳＦＥＴ７１のオン時間Ｔｏｎを長くし、検出された電流が目標値より大きい場合、ＭＯＳＦＥＴ７１のオン時間Ｔｏｎを短くする。
【０１１８】
実施の形態１に係る点灯装置１００では、電流制御部７のＭＯＳＦＥＴ７１を、固定周波数のデューティー制御とする例を示した。これに対して、ＭＯＳＦＥＴ７１を電流臨界モード制御すると、ＭＯＳＦＥＴ７１がより高いスイッチング周波数で動作する。そのため、ＭＯＳＦＥＴ７１を電流臨界モード制御したときに光源８へ出力される電流が、ＭＯＳＦＥＴ７１を固定周波数のデューティー制御したときに光源８へ出力される電流と同等である場合、電流臨界モード制御では、オン時間Ｔｏｎを短くできる。オン時間Ｔｏｎは、光源８に出力する電流の大きさによって決まり、全光点灯時に最長となる。また、このとき１次巻線７５ａに流れる電流のピーク値も最大となる。１次巻線７５ａに流れる電流の大きさが小さいほど、コイル７５を構成する磁性体コアに発生する磁束密度が低く、コアの大きさを小型化できるため、ＭＯＳＦＥＴ７１を電流臨界モード制御することにより、コイル７５を小型化できる。
【０１１９】
しかしながら、光源８を調光する場合、交流電源１の入力電流を小さくするため、スイッチング制御部９３は、ＭＯＳＦＥＴ７１のオン時間Ｔｏｎを短くするように制御を行う。従って、電流臨界モード制御では、調光時にＭＯＳＦＥＴ７１のオン時間Ｔｏｎが短くなりすぎ、ＭＯＳＦＥＴ７１のオンオフ動作が不安定になり、光源８の出力光にちらつきが発生してしまう可能性がある。出力光のちらつきは光源８の明るさの変動に等しい。
【０１２０】
図１８は調光率に応じて変化するＭＯＳＦＥＴのオン時間及びスイッチング周波数の特性を示す図である。図１８には上から順に、ＭＯＳＦＥＴ７１のオン時間と、スイッチング周波数と、光源８の調光率とが示される。
【０１２１】
点線は、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを設けずに電流臨界モード制御が行われている場合に調光率を変化させたときの、ＭＯＳＦＥＴ７１のオン時間及びスイッチング周波数を表す。実線は、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを設けて電流不連続モード制御が行われている場合に調光率を変化させたときの、ＭＯＳＦＥＴ７１のオン時間及びスイッチング周波数を表す。
【０１２２】
遅延時間Ｔｄｅｌａｙを設けてＭＯＳＦＥＴ７１を電流不連続モード制御することで、電流臨界モード制御と比較して、調光時におけるスイッチング周波数の上昇を抑制することができ、スイッチング損失を低減できる。また、ＭＯＳＦＥＴ７１のオン時間を長くすることができ、より確実にＭＯＳＦＥＴ７１をオンオフ制御できる。電流制御部７において、ＭＯＳＦＥＴ７１のオン時間が短くなりすぎてしまうと、ＭＯＳＦＥＴ７１のオンオフ動作が不安定になり、光源８に出力光のちらつきが発生してしまう可能性があるため、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを設けることで、オン時間を確保し、光源８の出力光にちらつきを生じることなく、調光制御することができる。ＭＯＳＦＥＴ７１が正常にオンオフ動作できなくなるオン時間の長さは、例えば０．２ｕｓｅｃ以下である。そのため制御部９Ｂには最小オン時間Ｔｏｎ＿ｍｉｎが記憶されており、光源８を調光する際、ＭＯＳＦＥＴ７１のオン時間が最小オン時間Ｔｏｎ＿ｍｉｎよりも短くならないように調光制御することができる。最小オン時間Ｔｏｎ＿ｍｉｎは、ＭＯＳＦＥＴ７１が正常にオンオフ動作できなくなるオン時間の長さに等しい。
【０１２３】
以上から、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを設けてＭＯＳＦＥＴ７１を電流不連続モード制御すると、電流臨界モード制御の場合と同様に、デューティー制御する場合に比べて、１次巻線７５ａのピーク電流を小さくできるため、コイル７５をより小型化できる。さらに、電流臨界モード制御する場合に比べて、光源８を調光した際のＭＯＳＦＥＴ７１のオン時間減少を抑制できため、調光時に、光源８の出力光にちらつきが発生することを抑制できる。
【０１２４】
光源８を点灯している期間において、遅延時間Ｔｄｅｌａｙの長さを変更してしまうと、ＭＯＳＦＥＴ７１のスイッチング周波数が変動してしまうことから、光源８に出力される電流が変動し、光源８の出力光にちらつきが発生する。そのため、光源８の点灯開始後は、遅延時間Ｔｄｅｌａｙの長さを、調光率によらず、一定にすることで、ＭＯＳＦＥＴ７１のスイッチング周波数変動が抑制され、光源８の出力光のちらつきが抑制される。
【０１２５】
図１９は光源に出力される電流の大きさが異なる場合における電流制御部の動作を示す第１の図である。図２０は光源に出力される電流の大きさが異なる場合における電流制御部の動作を示す第２の図である。図１９，２０には、上から順に、光源８へ出力される電流と、ＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン−ソース間に印加される電圧と、１次巻線７５ａに流れる電流と、ゼロ電流検出信号と、ＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号とが示される。図１９，２０では、ドレイン−ソース間に印加される電圧が「ドレイン電圧」と表記される。なお、横軸は時間を表す。
【０１２６】
光源８を調光することで光源８へ出力される電流を小さくする場合、ＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号のオン時間を短くするため、全光時のオン時間Ｔｏｎ（ａ）と、調光時のオン時間Ｔｏｎ（ｂ）とは、全光時のオン時間Ｔｏｎ（ａ）＞調光時のオン時間Ｔｏｎ（ｂ）の関係となる。一方で、遅延時間Ｔｄｅｌａｙの長さは、調光率によらず、一定であるため、全光時の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ（ａ）と調光時の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ（ｂ）とは、全光時の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ（ａ）＝調光時の遅延時間Ｔｄｅｌａｙ（ｂ）の関係となる。
【０１２７】
また、光源８を点灯している期間において、遅延時間Ｔｄｅｌａｙの長さを変更する場合、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを変更するための判定手段が必要になる。そのため、例えば、マイコン又はＣＰＵといった演算素子を用いて、判定手段を実現する場合、複雑な判定処理の命令を記述する必要があり、使用するメモリ容量が増加してしまう。また、アナログ回路を用いて、判定手段を実現する場合、部品点数が増加し、回路構成が複雑化してしまう。そのため、遅延時間Ｔｄｅｌａｙの長さを、調光率によらず、一定にすることで、マイコン又はＣＰＵといった演算素子のメモリ容量の増加を抑制でき、またアナログ回路を構成する部品点数の増加を抑制できる。
【０１２８】
具体的な遅延時間Ｔｄｅｌａｙの設け方としては、ＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン電圧が自由振動している期間において、制御部９Ｂは、ＭＯＳＦＥＴ７１の電圧振動のボトム付近でＭＯＳＦＥＴ７１をオンさせる。これにより、ドレイン電圧の急峻な変動が抑制され、スイッチングに起因するノイズが抑制される。また、複数回生じるＭＯＳＦＥＴ７１の電圧振動のボトムの内、少なくとも２回目以降のボトムにおいて、制御部９ＢがＭＯＳＦＥＴ７１をオンすることで、確実に遅延時間Ｔｄｅｌａｙを設けることができる。
【０１２９】
以上の実施の形態３に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態１に示す構成と組み合わせることも可能である。
【０１３０】
なお実施の形態３では、光源８がＬＥＤで構成されている場合について説明したが、光源８は、調光可能なものであれば、ＬＥＤに限定されず、有機ＥＬでもよい。
【０１３１】
実施の形態４．
図２１は実施の形態４に係る点灯装置及び照明器具の構成図である。なお実施の形態４では、図１６の実施の形態３に係る点灯装置１００Ｂ及び照明器具２００Ｂと同一の構成を有する部位には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１３２】
実施の形態４に係る照明器具２００Ｃと、実施の形態３に係る照明器具２００Ｂとの相違点は、照明器具２００Ｃでは、点灯装置１００Ｂの代わりに点灯装置１００Ｃが用いられていることである。また実施の形態４に係る点灯装置１００Ｃと、実施の形態３に係る点灯装置１００Ｂとの相違点は、点灯装置１００Ｃでは、制御部９Ｃが周期測定部９６を備え、制御部９Ｃが、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄを測定して、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを決定することである。
【０１３３】
次に周期測定部９６の動作を詳細に説明する。
【０１３４】
図２２は実施の形態４において、光源が消灯している状態から光源が点灯を開始するまでの期間に、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄを測定するタイミングを示す第１のタイミングチャートである。図２２には、説明の便宜上、ＭＯＳＦＥＴ７１のゲート電圧がオンオフされる周期を、実際よりも長く記載している。図２２には上から順に、光源８に印加される電圧と、光源８に流れる電流と、ＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン−ソース間に印加される電圧と、１次巻線７５ａに流れる電流と、ゼロ電流検出信号と、ＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号とが示される。図２２では、ドレイン−ソース間に印加される電圧が「ドレイン電圧」と表記される。なお、横軸は時間を表す。
【０１３５】
電流制御部７は、時刻ｔ１からＭＯＳＦＥＴ７１のオンオフ制御を開始する。光源８としてＬＥＤが用いられている場合、順電圧閾値Ｖｆｔｈ以下では光源８に電流が流れないため、時刻ｔ１〜ｔ３の期間においては、光源８に印加される電圧のみが上昇する。順電圧閾値Ｖｆｔｈは、ＬＥＤに印加される電圧の内、ＬＥＤに電流が流れ始める電圧、すなわちＬＥＤが点灯を開始する電圧に等しい。
【０１３６】
時刻ｔ３において、光源８に印加される電圧が順電圧閾値Ｖｆｔｈを超えると、ＬＥＤに電流が流れ始め、ＬＥＤが点灯を開始する。ＬＥＤの点灯開始後、光源８に流れる電流が増加し、時刻ｔ４において、光源８に流れる電流が目標値に到達すると、光源８に流れる電流の増加が終了し、時刻ｔ４以降に光源８に流れる電流の値が一定になる。
【０１３７】
２次巻線７５ｂの両端に発生する電圧の最大値は、１次巻線７５ａ及び２次巻線７５ｂの巻数比ｎと、光源８に印加される電圧の積とで表すことができる。そのため、時刻ｔ１からｔ４において、光源８に印加される電圧が上昇する期間においては、２次巻線７５ｂの両端に発生する電圧の最大値も上昇する。周期測定部９６は、時刻ｔ２において、ＭＯＳＦＥＴ７１がオンしている期間にゼロ電流検出信号の最大値を検出する。そして、周期測定部９６は、検出したゼロ電流検出信号の最大値が周期検出閾値Ｓｉｔｈに達すると、ＭＯＳＦＥＴ７１がオフした後に、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄを測定し、測定したゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄに関する情報をスイッチング制御部９３Ｃに送信する。
【０１３８】
スイッチング制御部９３Ｃは、周期測定部９６からゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄに関する情報を受信すると、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄをもとに遅延時間Ｔｄｅｌａｙを決定する。遅延時間Ｔｄｅｌａｙの決定方法については後述する。
【０１３９】
ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄは、ＭＯＳＦＥＴ７１の寄生容量と、１次巻線７５ａのインダクタンスと、光源８として用いられるＬＥＤの寄生容量と、点灯装置１００Ｃの配線寄生容量と、点灯装置１００Ｃの配線寄生インダクタンスの大きさに依存して変化する。そのため、周期測定部９６がゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄを測定し、スイッチング制御部９３Ｃがゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄをもとに遅延時間Ｔｄｅｌａｙを決定することで、より正確にＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン電圧自由振動のボトムタイミングで、ＭＯＳＦＥＴ７１をオンすることができる。
【０１４０】
これにより、ＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン電圧の急峻な変動が抑制され、スイッチングに起因するノイズが抑制され、ノイズフィルタ回路を小型化できる。
【０１４１】
遅延時間Ｔｄｅｌａｙの決定方法としては、遅延時間Ｔｄｅｌａｙをゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄのｎ倍の長さにする方法が考えられる。ｎは１を超える値である。例えば、遅延時間Ｔｄｅｌａｙをゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄの１．５倍の長さにすることで、ＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン電圧自由振動のボトムタイミングで、ＭＯＳＦＥＴ７１をオンすることができる。
【０１４２】
光源８が点灯している時刻ｔ３以降に遅延時間Ｔｄｅｌａｙを変更してしまうと、光源８に出力する電流が変動し、光源８の出力光にちらつきが発生してしまう。そのため、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄが測定される時刻ｔ２は、光源８が点灯を開始する時刻ｔ３以前になるように、周期検出閾値Ｓｉｔｈを設ける。
【０１４３】
ここまでは、周期測定部９６がゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄを測定するための時刻を決定するために、ゼロ電流検出信号の最大値を利用する構成例を説明したが、光源８に印加される電圧を検出して、検出された電圧を利用して、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄを測定する時刻を決定してもよい。この場合においても、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄを測定する時刻ｔ２が、光源８が点灯を開始する時刻ｔ３以前になるように、光源８に印加される電圧閾値を設けることができる。但し、この場合、点灯装置１００Ｃには、光源８に印加される電圧を検出するための電圧検出部を設ける必要がある。
【０１４４】
図２３は実施の形態４において、光源が消灯している状態から光源が点灯を開始するまでの期間に、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄを測定するタイミングを示す第２のタイミングチャートである。図２３には上から順に、光源８に印加される電圧と、光源８に流れる電流と、ＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン−ソース間に印加される電圧と、１次巻線７５ａに流れる電流と、ゼロ電流検出信号と、ＭＯＳＦＥＴ７１の制御信号とが示される。図２３では、ドレイン−ソース間に印加される電圧が「ドレイン電圧」と表記される。なお、横軸は時間を表す。
【０１４５】
電流制御部７は、時刻ｔ１からＭＯＳＦＥＴ７１のオンオフ制御を開始する。光源８としてＬＥＤが用いられている場合、順電圧閾値Ｖｆｔｈ以下では光源８に電流が流れないため、時刻ｔ１〜ｔ３の期間においては、光源８に印加される電圧のみが上昇する。
【０１４６】
時刻ｔ３において光源８に印加される電圧が順電圧閾値Ｖｆｔｈを超えると、ＬＥＤに電流が流れ始め、ＬＥＤが点灯を開始する。点灯開始後、光源８に流れる電流が増加し、時刻ｔ４において光源８に流れる電流が目標値に到達すると、光源８に流れる電流の増加が終了し、時刻ｔ４以降に光源８に流れる電流の値が一定になる。
【０１４７】
スイッチング制御部９３Ｃは、電流検出部１１で検出された電流が目標値に到達したとき、周期測定部９６にゼロ電流検出周期測定を開始させる。すなわち、スイッチング制御部９３Ｃは、周期測定部９６に対して、ゼロ電流検出周期測定開始の要求を行う。
【０１４８】
周期測定部９６は、スイッチング制御部９３Ｃからゼロ電流検出周期測定開始の要求を受けると、ＭＯＳＦＥＴ７１がオフした後、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄを測定し、測定したゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄに関する情報をスイッチング制御部９３Ｃに送信する。
【０１４９】
スイッチング制御部９３Ｃは、周期測定部９６からゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄに関する情報を受信すると、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄをもとに遅延時間Ｔｄｅｌａｙを演算する。遅延時間Ｔｄｅｌａｙの演算結果は、光源８が消灯し、その後光源８が再び点灯する際に反映される。
【０１５０】
前述したように、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄは、ＭＯＳＦＥＴ７１の寄生容量と、１次巻線７５ａのインダクタンスと、光源８として用いられるＬＥＤの寄生容量と、点灯装置１００Ｃの配線寄生容量と、点灯装置１００Ｃの配線寄生インダクタンスの大きさに依存して変化する。特に、ＭＯＳＦＥＴの寄生容量はドレイン電圧の大きさに依存する特性を持っている。そのため、光源８が点灯している期間に測定されたゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄをもとに遅延時間Ｔｄｅｌａｙを決定することで、より正確にＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン電圧自由振動のボトムタイミングで、ＭＯＳＦＥＴ７１をオンすることができる。
【０１５１】
なお、ＭＯＳＦＥＴの寄生容量は、ドレイン電圧の大きさに依存して変化する。また、ドレイン電圧の振動周期は、ＭＯＳＦＥＴの寄生容量によって変化する。これらのことから、ドレイン電圧の振動周期は、ドレイン電圧の大きさによって変化すると言える。ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄが変化した場合に、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを決定する簡易な方法には以下の方法がある。１つ目の方法は、光源８に印加される電圧に対応する遅延時間Ｔｄｅｌａｙの長さを予め定めておき、点灯動作時に光源８へ印加される電圧を検出し、検出された電圧に対応する遅延時間Ｔｄｅｌａｙを決定する方法である。すなわち光源８に印加される電圧に応じて遅延時間Ｔｄｅｌａｙを変化させる方法である。２つ目の方法は、電流制御部７の入力電圧に対応する遅延時間Ｔｄｅｌａｙの長さを予め定めておき、点灯動作時に電流制御部７へ入力される電圧を検出し、検出された電圧に対応する遅延時間Ｔｄｅｌａｙを決定する方法である。すなわち、電流制御部７の入力の電圧に応じて遅延時間Ｔｄｅｌａｙを変化させる方法がある。
【０１５２】
これにより、ＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン電圧の急峻な変動が抑制され、スイッチングに起因するノイズが抑制され、ノイズフィルタ回路を小型化できる。
【０１５３】
遅延時間Ｔｄｅｌａｙの決定方法としては、遅延時間Ｔｄｅｌａｙをゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄのｎ倍の長さにする方法が考えられる。ｎは１を超える値である。例えば、遅延時間Ｔｄｅｌａｙをゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄの１．５倍の長さにすることで、ＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン電圧自由振動のボトムタイミングで、ＭＯＳＦＥＴ７１をオンすることができる。
【０１５４】
光源８が点灯している時刻ｔ３以降に遅延時間Ｔｄｅｌａｙを変更してしまうと、光源８に出力する電流が変動し、光源８の出力光にちらつきが発生してしまう。そのため、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄから演算した遅延時間Ｔｄｅｌａｙを、光源８が消灯後に再び点灯する直前に反映することで、光源８の出力光のちらつきを抑制できる。
【０１５５】
次に図２４のフローチャートを用いて、光源８点灯後に遅延時間Ｔｄｅｌａｙを演算し、光源８消灯後に遅延時間Ｔｄｅｌａｙを反映する場合の制御に関してより詳細に説明する。図２４は実施の形態４に係る点灯装置の動作を示すフローチャートである。
【０１５６】
光源８が消灯状態のときの制御部９Ｃは、光源８の点灯命令が入力されるまで、光源８の点灯命令の入力を待機する（Ｓ３０１、Ｓ３０２：Ｎｏ）。
【０１５７】
光源８の点灯命令が入力されたとき（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、制御部９Ｃは、遅延時間Ｔｄｅｌａｙを更新する（Ｓ３０３）。制御部９Ｃは、遅延時間Ｔｄｅｌａｙの更新が完了すると、スイッチング制御部９３ＣがＭＯＳＦＥＴ７１のオンオフ動作を開始することにより、電流制御部７が動作を開始する（Ｓ３０４）。
【０１５８】
次に、スイッチング制御部９３Ｃは、電流検出部１１で検出された電流が目標値に到達したか否かを判定する。光源８に流れる電流が目標値に到達していない場合、すなわち光源８に流れる電流の値が目標値未満である場合（Ｓ３０５：Ｙｅｓ）、Ｓ３０５の処理が繰り返され、周期測定部９６は動作しない。つまり、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄの測定は実行されない。
【０１５９】
光源８に流れる電流が目標値に到達した場合、すなわち光源８に流れる電流の値が目標値を超えた場合（Ｓ３０５：Ｎｏ）、周期測定部９６はゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄを測定する（Ｓ３０６）。ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄに関する情報は、スイッチング制御部９３Ｃに送信される。
【０１６０】
ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄに関する情報を受信したスイッチング制御部９３Ｃは、ゼロ電流検出周期Ｔｚｃｄをもとに遅延時間Ｔｄｅｌａｙを演算し、演算した遅延時間Ｔｄｅｌａｙを保持する（Ｓ３０７）。なお、点灯装置１００Ｃが初めて動作する場合においては、予め定める遅延時間Ｔｄｅｌａｙを初期値として設定しておく。
【０１６１】
光源８の消灯命令が入力されていない場合（Ｓ３０８：Ｎｏ）、点灯装置１００Ｃでは、光源８の点灯状態が継続され（Ｓ３０９）、Ｓ３０８の処理が行われる。光源８の消灯命令が入力された場合（Ｓ３０８：Ｙｅｓ）、点灯装置１００Ｃは光源８を消灯し（Ｓ３１０）、点灯装置１００Ｃは消灯命令の入力を待機する。
【０１６２】
以上の実施の形態４に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態１に示す構成と組み合わせることも可能である。
【０１６３】
なお実施の形態４では、光源８がＬＥＤで構成されている場合について説明したが、光源８は、調光可能なものであれば、ＬＥＤに限定されず、有機ＥＬでもよい。
【０１６４】
なお本実施の形態では、電流検出部１１で測定された出力電流の値に応じて遅延時間の長さを決定する例を説明したが、電流検出部１１の代わりに、直流変換回路３０の出力電圧を検出する出力電圧検出部、又は、直流変換回路３０の入力電圧を検出する入力電圧検出部を用いてもよい。出力電圧検出部で検出された出力電圧に応じて、遅延時間の長さを決定し、又は入力電圧検出部で検出された入力電圧に応じて、遅延時間の長さを決定しても、同様の効果が得られる。
【０１６５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１６６】
１  交流電源、２  入力フィルタ、３  整流回路、４，２２，７４  コンデンサ、５  ＰＦＣ回路、６，１２４  平滑コンデンサ、７  電流制御部、８  光源、９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ  制御部、１０  調光器、１１  電流検出部、１２，３０  直流変換回路、２１，５２，７２，７５  コイル、５１，７１，１２１  ＭＯＳＦＥＴ、５２ａ，７５ａ，１２２ａ  １次巻線、５２ｂ，７５ｂ，１２２ｂ  ２次巻線、５３，７３，１２３  ダイオード、９１  目標値出力部、９２  ゼロ電流検出部、９３，９３Ａ，９３Ｃ  スイッチング制御部、９４  電流入力部、９５  電圧検出部、９６  周期測定部、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ  点灯装置、１２２  トランス、１２２ｃ  ３次巻線、１２５  スナバコンデンサ、１２６  スナバ抵抗、１２７  スナバダイオード、２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ  照明器具。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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