(57)【要約】【課題】漏洩電流及び部品点数を増加させることなく、ノイズの発生を低減させると共に、電源効率が良く安全性の高いＬＥＤ照明用電源装置を提供することである。【解決手段】本発明に係るＬＥＤ照明用電源装置は、直流電源回路と、トランスと、点灯させるＬＥＤに接続される出力端子とを有し、直流電源回路の出力側に接続されて、ＬＥＤに所定の直流電圧又は所定の直流電流を供給するＤＣ−ＤＣ変換回路とを備え、トランスは、コアと巻回されたコイルとを備え、コアは、外形が略円球又は略楕円球の中空部を有し、コイルは略円球又は略楕円球の中空部の内側に配置されている。【選択図】図１
2014010900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源回路と、
トランスと、点灯させるＬＥＤに接続される出力端子とを有し、前記直流電源回路の出力側に接続されて、前記ＬＥＤに所定の直流電圧又は所定の直流電流を供給するＤＣ−ＤＣ変換回路とを備え、
前記トランスは、コアと巻回されたコイルとを備え、前記コアは、外形が略円球又は略楕円球の中空部を有し、前記コイルは前記略円球又は前記略楕円球の前記中空部の内側に配置されていることを特徴とするＬＥＤ照明用電源装置。
【請求項２】
Ｙキャパシタを備えないことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明用電源装置。
【請求項３】
Ｙキャパシタを備える場合であっても、前記Ｙキャパシタのコンデンサ容量を低減できるものであることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明用電源装置。
【請求項４】
前記直流電源回路は、交流電源の出力側に接続されるフィルタ回路と、該フィルタ回路の出力側に接続された整流平滑回路とを備え、交流電源から出力された交流電圧を直流電圧に変換して出力するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のＬＥＤ照明用電源装置。
【請求項５】
前記ＤＣ−ＤＣ変換回路は、急激な電圧の上昇を抑制するためのスナバ回路を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のＬＥＤ照明用電源装置。
【請求項６】
前記直流電源回路と前記ＤＣ−ＤＣ変換回路は、金属製ケースに収納されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のＬＥＤ照明用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明用電源装置に関するものであって、特に、トランスを備えるＬＥＤ照明用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、商用交流電源の交流電圧を所定の直流電圧に変換してＬＥＤ（Light Emitting Diode，発光ダイオード）を点灯させる電源装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載された装置は、商用交流電源の交流電圧を直流電圧に変換する直流電源回路と、スイッチング素子のオンオフ動作により直流電源回路の出力電圧を所定の直流電圧に変換して出力するＤＣ−ＤＣ変換回路を備えている。このＤＣ−ＤＣ変換回路には、トランス、スイッチング素子及び整流平滑回路が設けられている。ＤＣ−ＤＣ変換回路の出力間には非接地の収納部に設けられた発光ダイオードが接続されている。ＤＣ−ＤＣ変換回路の出力端子とアースの間には、電源ラインへのノイズの伝播を防止するために、バイパス用コンデンサが接続されている。特許文献１の装置では、このバイパス用コンデンサを設けることによって、ＤＣ−ＤＣ変換回路の二次側に発生するノイズを、ＤＣ−ＤＣ変換回路の出力端子側からアース側にバイパスしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８０３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された装置では、ノイズ除去のためにバイパス用コンデンサの容量を大きくすると、バイパス用コンデンサからの漏洩電流が増加する可能性がある。また、バイパス用コンデンサをノイズ除去のために別途設ける必要があるため、装置を構成する部品点数が増加してしまう。
【０００５】
加えて、特許文献１に記載された装置は、トランスを有するＤＣ−ＤＣ変換回路を備えている。トランスは、通常、コアにコイルを巻回して形成されていている。リング状コア等の一般的なコアでは、コイルから発生した磁力線を集めきれずに、コイルから発生した磁力線は外部に漏れてしまう。
【０００６】
この外部に漏れた磁力線によって、トランス周辺に配置されたスイッチング回路などの周辺回路に、伝導ノイズや輻射ノイズが発生して、周辺回路の誤動作の原因となる。また、これらのノイズの発生により、電源効率も低下する。加えて、直流電源回路及びトランスを含むＤＣ−ＤＣ変換回路は、回路の保護のため、強度を有する金属製ケースに収納されて使用される場合がある。コイルからの磁力線がこの金属製ケースに漏れると、ケースの電圧が高くなる可能性があり安全性に問題がある。
【０００７】
特許文献１に記載されたバイパス用コンデンサでは、ＤＣ−ＤＣ変換回路の二次側に発生するノイズを除去するものの、コイルからの磁力線が外部に漏れることによってＤＣ−ＤＣ変換回路の一次側に発生したノイズを除去することはできない。また、金属製ケース等、トランスを覆う構成部材にコイルからの磁力線が漏れてしまう可能性は、上記バイパス用コンデンサを設けたとしても排除することができない。
【０００８】
また、負荷がＬＥＤの場合は特に、低域周波数帯（１５０ＫＨｚ〜１０ＭＨｚ）のノイズが問題となる。ＬＥＤチップによって上記低域周波数帯にノイズが生じやすくなり、ラジオ等の外部機器がこの低域周波数帯のノイズによって障害を受ける場合がある。上記バイパス用コンデンサを設けたとしても、この低域周波数帯のノイズを十分に低下させることは困難である。
【０００９】
そこで本発明の目的は、漏洩電流及び部品点数を増加させることなく、ノイズの発生を低減させると共に、電源効率が良く安全性の高いＬＥＤ照明用電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ＬＥＤ照明用電源装置に係るものである。上記目的を達成するために、本発明に係るＬＥＤ照明用電源装置は、直流電源回路と、トランスと、点灯させるＬＥＤに接続される出力端子とを有し、直流電源回路の出力側に接続されて、ＬＥＤに所定の直流電圧又は所定の直流電流を供給するＤＣ−ＤＣ変換回路とを備え、トランスは、コアと巻回されたコイルとを備え、コアは、外形が略円球又は略楕円球の中空部を有し、コイルは略円球又は略楕円球の中空部の内側に配置されている。
【００１１】
ＤＣ−ＤＣ変換回路の出力端子とＬＥＤとは、直接又は間接的に接続していてもよい。すなわち、ＤＣ−ＤＣ変換回路とＬＥＤとの間に他の構成部品又は回路が介在していてもよい。ＤＣ−ＤＣ変換回路は定電圧駆動型でもよく、定電流駆動型でもよい。
【００１２】
本発明に係るＬＥＤ照明用電源装置は、一例として、Ｙキャパシタを備えない。他の例として、本発明に係るＬＥＤ照明用電源装置は、Ｙキャパシタを備える場合であっても、Ｙキャパシタのコンデンサ容量を低減できるものである。
【００１３】
「Ｙキャパシタ」とは、主にノイズの除去の目的で回路内に挿入するコンデンサのことである。Ｙキャパシタは、例えば、１次側とＦＧ(Frame Ground)との間、１次側ＧＮＤ(Ground)と２次側ＧＮＤとの間、２次側ＧＮＤと金属シャーシとの間などに挿入される。
【００１４】
直流電源回路は、交流電源の出力側に接続されるフィルタ回路と、フィルタ回路の出力側に接続された整流平滑回路とを備え、交流電源から出力された交流電圧を直流電圧に変換して出力するものであってもよい。一例として、ＤＣ−ＤＣ変換回路は、急激な電圧の上昇を抑制するためのスナバ回路を備える。例えば、直流電源回路とＤＣ−ＤＣ変換回路が、金属製ケースに収納されるように構成してもよい。金属製ケースは、例えば、アルミ、鉄、マグネシウム等から形成されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るＬＥＤ照明用電源装置のトランスは、コアと巻回されたコイルとを備え、コアは、外形が略円球又は略楕円球の中空部を有し、コイルは略円球又は略楕円球の中空部の内側に配置されている。したがって、コイル全体がコアによって覆われるため、コイルからの磁力線が外部に漏れにくくなる。また、略円球又は略楕円球という形状によって、不均衡な磁束の集中が抑制され、電源効率の低下及びコアの発熱を回避することができる。
【００１６】
コイルからの磁力線が外部に漏れにくくなることによって、トランス周辺に配置された周辺回路に発生する伝導ノイズや輻射ノイズが抑制され、周辺回路の誤動作も低減する。また、これらのノイズが抑制されることによって、電源効率も上昇する。また、トランスを覆う構成部材がコイルから漏れた磁力線によって帯電してしまうことが回避できるため、安全性が高まる。加えて、後に詳述するように、低域周波数帯（１５０ＫＨｚ〜１０ＭＨｚ）のノイズを低減させることができる。
【００１７】
このように、本発明に係るＬＥＤ照明用電源装置によれば、漏洩電流及び部品点数を増加させることなく、ノイズの発生を低減させると共に、電源効率が良く安全性の高いＬＥＤ照明用電源装置を実現することができる。
【００１８】
前述のように、本発明に係るＬＥＤ照明用電源装置によれば、ノイズの発生を低減させることができるため、ノイズ除去を目的としたＹキャパシタを挿入する必要がない。Ｙキャパシタを備えないＬＥＤ照明用電源装置を構成することによって、部品点数を削減することができる。また、Ｙキャパシタを備える場合であっても、ノイズ除去のために大容量のコンデンサを使用する必要がない。したがって、Ｙキャパシタのコンデンサ容量を従来よりも低減させることができる。コンデンサ容量が低減することよって、コンデンサからの漏洩電流を減少させることができる。
【００１９】
交流電源の出力側に接続されるフィルタ回路と、フィルタ回路の出力側に接続された整流平滑回路とを備え、交流電源から出力された交流電圧を直流電圧に変換して出力するように直流電源回路を構成した場合には、装置の電源として商用交流電源を用いることができる。このような回路構成を採用した場合であっても、前述のように、本発明に係るＬＥＤ照明用電源装置によれば、ノイズの発生を低減させることができるため、フィルタ回路と整流平滑回路との間に、ノイズ除去を目的としたＹキャパシタを挿入する必要がなくなる。仮にＹキャパシタを挿入した場合であっても、ノイズ除去のためにコンデンサ容量を増加させる必要がないため、小容量のコンデンサを使用することができる。したがって、コンデンサからの漏洩電流を低減させることができる。
【００２０】
急激な電圧の上昇を抑制するためのスナバ回路を備えるように構成した場合には、急激な電圧の上昇を抑制して周辺部品を保護することができる。しかしながら、前述のように、本発明に係るＬＥＤ照明用電源装置によれば、ノイズの発生を低減させることができるため、ノイズ低減を目的としたスナバ回路は設ける必要がない。急激な電圧の上昇から周辺部品を保護するためにスナバ回路を設けた場合であっても、ノイズ低減のために、スナバ回路を構成するコンデンサの容量を大きくする必要がなくなる。したがって、スナバ回路に小容量のコンデンサを用いることができ、コンデンサからの漏洩電流も抑制することができる。
【００２１】
直流電源回路とＤＣ−ＤＣ変換回路を金属製ケースに収納するように構成した場合には、金属製ケースによって、直流電源回路とＤＣ−ＤＣ変換回路を保護することができる。この場合であっても、コイルからの磁力線が外部に漏れにくいため、金属製ケースの帯電を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置の等価回路図である。
【図２】第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置におけるトランスのコアの正面図である。
【図３】（ａ）第１の実施形態に係るコアの下半球の天面図である。（ｂ）第１の実施形態に係るコアの下半球の正面図である。
【図４】（ａ）第１の実施形態に係るコア及びコイルの正面図である。（ｂ）第１の実施形態に係るコア及びコイルの側面図である。
【図５】第１の実施形態に係るコア及びコイルの断面図である。
【図６】第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置の雑音端子電圧の測定結果を示すグラフである。
【図７】従来のＬＥＤ照明用電源装置の雑音端子電圧の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１の実施形態］
以下、本発明の実施の形態を添付の図により説明する。図１に第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置の等価回路図を示す。第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１は、複数のＬＥＤ６６を備えるＬＥＤ負荷２に電力を供給してＬＥＤを発光させるものである。
【００２４】
ＬＥＤ照明用電源装置１は、直流電源回路６と直流電源回路６から出力された直流電圧を所定の直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣ変換回路７とを備える。ＤＣ−ＤＣ変換回路７の出力側には、ＤＣ−ＤＣ変換回路７の一対の出力端子３を介して、ＬＥＤ負荷２が接続されている。
【００２５】
ＬＥＤ負荷２は、ＬＥＤ照明用電源装置１から供給される直流電圧に応じて発光する直流発光負荷であり、直列接続された複数個の白色ＬＥＤ６６を備える。
【００２６】
直流電源回路６は、交流電源５から出力された交流電圧を直流電圧に変換する回路である。直流電源回路６は、入力フィルタ回路９とＹキャパシタＡと全波整流平滑及び突入電流防止回路１１とを備えている。なお、本実施形態においては、一例として、ＹキャパシタＡを備える場合の回路構成を説明しているが、後に詳述するように、ＹキャパシタＡを設けなくてもよい。
【００２７】
入力フィルタ回路９は、並列接続した２個のコンデンサ１４，１５と、２個の鉄心入りコイル１６，１７とからなる。入力フィルタ回路９において入力側に配置されたコンデンサ１４の両端には、交流電源５の一対の出力端子が接続している。交流電源５は、一対の出力端子からＡＣ１００Ｖ等の交流電圧を出力する商用電源である。入力フィルタ回路９によって、交流電源５からの入力ライン上に生じるノイズを低減させることができる。
【００２８】
入力フィルタ回路９の出力側には、１次側とＦＧとの間に、２個のコンデンサ１９,２０からなるＹキャパシタＡが接続されている。ＹキャパシタＡの出力側には、全波整流平滑及び突入電流防止回路１１が接続されている。全波整流平滑及び突入電流防止回路１１は、ダイオードブリッジ２１とサーミスタ２２と平滑コンデンサ２４とを備えている。ダイオードブリッジ２１の一対の入力端子は、ＹキャパシタＡ及び入力フィルタ回路９を介して交流電源５の一対の出力端子と接続している。ダイオードブリッジ２１の一方の出力端子はサーミスタ２２を介してＤＣ−ＤＣ変換回路７に接続している。ダイオードブリッジ２１の他方の出力端子は接地されている。
【００２９】
平滑コンデンサ２４はダイオードブリッジ２１の一方の出力端子にサーミスタ２２を介して接続すると共に、ダイオードブリッジ２１の他方の出力端子に接続している。ダイオードブリッジ２１によって全波整流された電圧は、平滑コンデンサ２４によって平滑化される。また、サーミスタ２２を設けることによって、突入電流がＤＣ−ＤＣ変換回路７に流れ込むことを防止している。
【００３０】
ＤＣ−ＤＣ変換回路７は、スイッチング回路２６と、第１のスナバ回路２７と、第２のスナバ回路２８と、トランス３０と、スイッチング制御部電源回路３５と、半波整流平滑回路３６と、出力フィルタ回路３７と、定電圧回路３９とを備え、絶縁型のスイッチングレギュレータを構成している。ＤＣ−ＤＣ変換回路７は、直流電源回路６から出力された直流電圧をスイッチング素子４６を介してトランス３０に供給することによって、直流電源回路６から出力された直流電圧を所定の直流電圧に変換し、変換された直流電圧をＬＥＤ負荷２に供給するものである。
【００３１】
スイッチング回路２６は、スイッチング素子４６と、スイッチング素子４６をオンオフ制御するスイッチング制御部４１とを有している。本実施形態において、スイッチング素子４６は、ＭＯＳＦＥＴ(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である。スイッチング制御部４１の出力端子は直列接続された抵抗４２，４４と、抵抗４２に対して並列接続されたダイオード４３を介して、スイッチング素子４６のゲート端子に接続している。スイッチング制御部４１には、後述するスイッチング制御部電源回路３５から駆動電力が供給される。この駆動電力供給ラインと、ダイオードブリッジ２１の出力ラインとの間には、２個の抵抗４７，４８からなる直列回路が接続されている。
【００３２】
スイッチング制御部４１は、図示しない基準電圧源、誤差増幅回路、比較器及び三角波発生器等を備え、後述する定電圧回路３９からのフィードバック信号に基づいてＨレベル又はＬレベルの制御信号を生成し、この制御信号をスイッチング素子４６に出力することによって、スイッチング素子４６をＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御するように構成されている。
【００３３】
第１のスナバ回路２７は、ダイオード５３と抵抗５１からなる直列回路と、この直列回路の直列接続点とダイオードブリッジ２１の出力ラインとの間において抵抗５１に対して並列接続されたコンデンサ５２とを備え、ダイオード５３と抵抗５１からなる直列回路は、スイッチング素子４６のドレイン端子に接続している。第２のスナバ回路２８は、抵抗５５とコンデンサ５６からなる直列回路を備え、この直列回路はスイッチング素子４６及びスイッチング素子４６のソース端子に接続された抵抗４９に対して並列に接続されている。第１のスナバ回路２７及び第２のスナバ回路２８によって、スイッチング素子４６のオンオフ制御に伴って生じる過渡的な高電圧を吸収し、スイッチング素子４６及び周辺の電子部品の損傷を防止する。
【００３４】
トランス３０は、一次巻線３１及び二次巻線３２と、後述するスイッチング制御部電源回路３５に設けられた補助巻線３３を備えている。一次巻線３１の一端はダイオードブリッジ２１の出力端子に接続し、一次巻線３１の他端はスイッチング素子４６のドレイン端末に接続されている。二次巻線３２の一端は半波整流平滑回路３６におけるダイオード６１のアノード端子に接続され、他端は接地される。
【００３５】
半波整流平滑回路３６は、ダイオード６１と平滑コンデンサ６２を備える。ダイオード６１のカソード端子は、出力フィルタ回路３７を介してＬＥＤ負荷２のアノード端子に接続される。平滑コンデンサ６２の一端はダイオード６１のカソード端子に接続する。平滑コンデンサ６２の他端は、二次巻線３２の他端に接続し、加えて、ノーマルモードチョークコイル６３及び平滑コンデンサ６４から構成される出力フィルタ回路３７を介して、ＬＥＤ負荷２のカソード端子に接続すると共に接地されている。
【００３６】
スイッチング制御部４１から出力された制御信号によってスイッチング素子４６がオンしている期間においては、直流電流がダイオードブリッジ２１から一次巻線３１及びスイッチング素子４６に流れる。スイッチング素子４６がオフしている期間においては、二次巻線３２の両端に巻線電圧が生じる。
【００３７】
スイッチング素子４６はスイッチング制御部４１によってオンオフされるため、二次巻線３２の両端には交流電圧が生じることになる。この交流電圧は、半波整流平滑回路３６により、半波整流されると共に平滑化されて、所定の直流電圧に変換される。所定の直流電圧は、出力フィルタ回路３７を介してＬＥＤ負荷２に印加される。出力フィルタ回路３７は、半波整流平滑回路３６とＬＥＤ負荷２との接続ライン上に生じるノイズを低減させるものである。
【００３８】
コンデンサＢは、ＤＣ−ＤＣ変換回路７の一次側ＧＮＤと二次側ＧＮＤとの間に挿入されてＹキャパシタとして機能している。なお、本実施形態においては、一例として、Ｙキャパシタとして機能するコンデンサＢを備える場合の回路構成を説明している。しかしながら、後に詳述するように、本発明では、Ｙキャパシタとして機能するコンデンサＢを設けなくてもよい。
【００３９】
また、図１において、２次側ＧＮＤと金属ケース８０との間に、Ｙキャパシタとして機能するコンデンサＣを説明のために明示している。しかしながら、後に詳述するように、本発明では、Ｙキャパシタとして機能するコンデンサＣを設けなくてもよい。
【００４０】
定電圧回路３９は、ＬＥＤ負荷２に印加される直流電圧の変動を監視して、スイッチング制御部４１にフィードバックするものである。定電圧回路３９の一端は、ダイオード６１とＬＥＤ負荷２との接続ラインに接続し、定電圧回路３９の他端は、フォトカプラ７６を介してスイッチング制御部４１に接続されている。定電圧回路３９は、電圧検出回路部と、検出した電圧情報をスイッチング素子４６にフィードバック送信するフィードバック部とを備えている。電圧検出回路部は、抵抗６７，７１，７３と、抵抗７１に直列接続するコンデンサ７２と、抵抗７１と抵抗６７との間に接続されたダイオード６８とからなる。フィードバック部は、直列接続された抵抗７５，７７と、抵抗７５に並列接続されたフォトカプラ７６とからなる。
【００４１】
定電圧回路３９は、電圧検出回路部によって、ＬＥＤ負荷２に印加される直流電圧を検出し、この直流電圧値を示す信号をフィードバック信号として、フィードバック部のフォトカプラ７６を介してスイッチング制御部４１に出力する。スイッチング制御部４１は、前述のように、定電圧回路３９からのフィードバック信号に基づいてＨレベル又はＬレベルの制御信号を生成し、この制御信号によって、スイッチング素子４６をＰＷＭ制御している。したがって、ＬＥＤ負荷２に安定した直流電圧を供給することができる。
【００４２】
スイッチング制御部電源回路３５は、前述のように、スイッチング素子４６をオンオフ制御する駆動電力をスイッチング制御部４１に供給する回路である。スイッチング制御部電源回路３５は、ダイオード５８及び平滑コンデンサ５７からなる半波整流平滑回路と、トランス３０の補助巻線３３と、抵抗５９を備えている。補助巻線３３の一端は、抵抗５９を介してダイオード５８のアノード端子に接続し、ダイオード５８のカソード端子は、平滑コンデンサ５７とスイッチング制御部４１の電圧入力端子に接続している。補助巻線３３の他端は、平滑コンデンサ５７、スイッチング制御部４１のグランド端子と接続している。
【００４３】
スイッチング素子４６がオフしている期間に、補助巻線３３に巻線電圧が生じる。補助巻線３３から生じた巻線電圧によって平滑コンデンサ５７が充電される。平滑コンデンサ５７の両端電圧がスイッチング制御部４１に駆動電圧として供給される。
【００４４】
上述したトランス３０に設けられた一次巻線３１、二次巻線３２及び補助巻線３３（２点鎖線囲みによって図示）は、外形が略円球のコアによって覆われている。以下に、トランス３０を構成するコアについて詳述する。
【００４５】
図２に、第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１のトランス３０に用いられるコア１００の正面図を示す。図２に示すように、コア１００は、外形が略円球の中空部１０２を有し、略円球の中空部１０２はその内側に空間１０１を画定している。空間１０１を画定する中空部１０２の内側面は中空部１０２の外形に沿って略円球になっている。コア１００は、中空部１０２の内側において、中空部１０２の内側面に連なって形成された軸部１０４を備えている。軸部１０４は、略円球の中心軸Ｘ１に沿って設けられている。したがって、中空部１０２の内側の空間１０１に軸部１０４が収容された形となっている。コア１００は、例えば、フェライト粉末、鉄ダスト、パーマロイモリブデン粉末、ケイ素鋼板などを用いて形成されている。
【００４６】
また、コア１００は、軸部１０４と垂直に交わる分割面Ｓ１に沿って２等分割されている。図３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、２等分割されたコア１００の下半球の天面図及び正面図である。２等分割されたコア１００は略半球形状の中空部１０２ｂを備えている。分割されていないコア１００の中空部１０２には、その内部から外部を貫く２つの貫通孔１０５（図２）が設けられている。この貫通孔１０５は、分割面Ｓ１の一部を切り欠くように設けられている。これにより、２等分割されたコア１００の一対の半球には、分割面Ｓ１上において、それぞれ、第１及び第２の切欠き部１０５ａ，１０５ｂが形成される。
【００４７】
本実施形態においては、巻線はボビン１１０を介してコア１００に巻回される。図４（ａ）に、巻線を巻回したボビン１１０とコア１００との正面図を示し、図４（ｂ）に、巻線を巻回したボビン１１０とコア１００との側面図を示す。コア１００については、分割した略半球形状の中空部１０２ａ，１０２ｂを示している。
【００４８】
コイルを形成する線材は、ボビン１１０の中心に形成された円筒状のボビン軸に巻回されている。ボビン軸の上下両端には、第１及び第２のフランジ１１２ａ，１１２ｂが設けられており、第１及び第２のフランジ１１２ａ，１１２ｂによって、巻回されたコイルがボビン軸の両端から抜け落ちないようになっている。
【００４９】
ボビン１１０は、ボビン軸方向に対して垂直方向に延びる端子支持板１１４を備えている。端子支持板１１４は、ボビン軸の軸方向中心に設けられていて、長手方向の長さ（図４（ｂ）に示す端子支持板１１４の端部の長さ）はコア１００の直径より長く、短手方向の長さ（図４（ａ）に示す端子支持板１１４の端部の長さ）は貫通孔１０５の長手方向の長さより短くなっている。端子支持板１１４の長手方向両端には、その短手方向に沿って端子１１５が突設されている。
【００５０】
ボビン軸には、上記トランス３０の一次巻線３１、二次巻線３２及び補助巻線３３に対応するコイルが形成されている。端子支持板１１４によって上部と下部とに区分けされたボビン軸において、上部に一次巻線３１が巻回されて一次コイル１１１ａを形成し、下部に二次巻線３２が巻回されて二次コイル１１１ｂを形成している。本実施形態においては、補助巻線３３は一次コイル１１１ａに重ねて巻回され、補助コイル（不図示）を形成している。
【００５１】
一次巻線３１、二次巻線３２及び補助巻線３３を巻回した後に、テープを一次コイル１１１ａ、補助コイル及び二次コイル１１１ｂの上から巻回し、この状態のボビン１１０を含浸材に浸し、次いで、温度をかけて含浸材を硬化させる。これにより、ボビン軸に、一次コイル１１１ａ、補助コイル及び二次コイル１１１ｂが固定される。また、一次コイル１１１ａ、補助コイル及び二次コイル１１１ｂの両端は端子に半田付けされ、電気的に接続されている。
【００５２】
コイルを固定したボビン１１０は、コア１００の内部に取り付けられる。図５にボビン１１０を取り付けたコア１００の断面図を示す。ボビン軸１１６の中心軸とコア１００の中心軸Ｘ１は一致している。ボビン軸１１６の中心には貫通孔が形成されていて、第１及び第２のフランジ１１２ａ，１１２ｂに、第１及び第２の開口１１７ａ，１１７ｂが形成されている。ボビン軸１１６の中心に形成された貫通孔は、コア１００の軸部１０４と嵌合する形状になっている。
【００５３】
コア１００の下半球から突出する軸部１０４をボビン軸１１６の貫通孔に第２の開口１１７ｂを介して挿入し、端子支持板１１４の長手方向両端部が貫通孔１０５を形成する切欠き部１０５ａ，１０５ｂに嵌まるように、ボビンをコア１００に取り付ける。その後、コア１００の上半球から突出する軸部１０４をボビン軸１１６の貫通孔に第１の開口１１７ａを介して挿入する。これにより、コイルを形成したボビン１１０を略球形のコア１００の内側に収納すると共に、端子支持板１１４の長手方向両端部に突設された端子１１５を、貫通孔１０５を介して、コア１００の外側に露出させることができる。
【００５４】
第１の実施形態に係るコア１００によれば、コイル全体がコア１００によって覆われているため、磁力線Ｌ１が外部に漏れにくくなる。図５に示すように、一次コイル１１１ａ、二次コイル１１１ｂ及び補助コイルからの磁力線Ｌ１は略円球の外形に沿って発生する。このように、磁力線Ｌ１はコア１００の内側に集められるため、磁力線Ｌ１のコア１００外部への漏洩を防ぐことができる。
【００５５】
また、コア１００の中空部１０２を直方体等、角のある形状に形成した場合、角に磁束が集中して、コアロスを招き、電源効率が低下すると共にコア１００の発熱が上昇する。第１の実施形態に係るコア１００は、角のない略円球の中空部１０２を有するため、不均衡な磁束の集中が抑制され、電源効率の低下及びコア１００の発熱を回避することができる。
【００５６】
コイルを取り付けたコア１００は、コイル搭載用基板１２０に搭載することができる。コイル搭載用基板１２０には、円形状のコイル搭載用開口１２１が設けられている。コア１００は、コイル搭載用開口１２１に嵌め込まれて、コイル搭載用開口１２１の周縁によって支持される。これにより、外形が略円球のコア１００をコイル搭載用基板１２０上に安定して搭載することができる。  コイル搭載用基板１２０上に搭載されたトランス３０は、ＤＣ−ＤＣ変換回路７の他の回路構成及び直流電源回路６と共に、金属製ケース８０（図１）に収納される。
【００５７】
次に、第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１の作用について説明する。商用交流電源５から出力された交流電圧は、直流電源回路６によって直流電圧に変換される。直流電源回路６から出力された直流電圧は、ＤＣ−ＤＣ変換回路７に入力されて、オンオフ制御されるスイッチング素子４６を介してトランス３０に供給される。トランス３０の二次巻線３２に生じた巻線電圧はＤＣ−ＤＣ変換回路７によって直流電圧に変換されてＬＥＤ負荷２に供給される。前述のように、スイッチング素子４６のオンオフは定電圧回路３９からのフィードバック信号に基づいて制御されているため、ＬＥＤ負荷２に安定した直流電圧を供給することができる。
【００５８】
また、第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１は、前述のように、トランス３０のコイルが略円球の中空部１０２を備えるコア１００によって覆われているため、コイルからの磁力線Ｌ１（図５）が、トランス３０周辺に配置されたスイッチング回路２６などの周辺回路やトランス３０を収納する金属製ケース８０（図１）に漏洩しない。
【００５９】
第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１は、トランス３０が前述したコア１００を備えていることによって、ノイズの発生を顕著に低減させることができる。図６は、第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１の雑音端子電圧の測定結果を示すグラフである。図７は、従来のＬＥＤ照明用電源装置の雑音端子電圧の測定結果である。この従来のＬＥＤ照明用電源装置のトランスには、一般的な従来のリング状コアが使用されている。図６及び図７において、横軸は周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸は雑音レベル［ｄＢμＶ］を示す。図６及び図７に示す測定においては、１００Ｖ，５０Ｈｚの交流電源を電源として使用している。
【００６０】
なお、電源装置には力率改善（PFC：Power Factor Correction）回路が搭載される場合がある。この力率改善回路を搭載させるとノイズが生じやすくなる。図６に示す測定では、ＬＥＤ照明用電源装置１に力率改善回路を搭載し、より雑音が生じやすい条件で測定を行っている。図６の測定における負荷は４０Ｗであり、図７の測定における負荷は２０Ｗである。
【００６１】
図６及び図７のグラフにおいて、雑音規格における準尖頭値(Limit 1:QP) 及び平均値(Limit 2:AV)の限界値を測定結果と併せて表示している。図６と図７のグラフを比較すると明らかなように、第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１では、従来のＬＥＤ照明用電源装置よりも雑音レベルが著しく低下している。そして、第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１は、図６に示すように、力率改善回路を搭載したとしても、雑音規格の限界値(Limit 1:QP,Limit 2:AV)を満たすのみならず、この限界値に対して十分なマージンを有するものである。
【００６２】
また、負荷がＬＥＤの場合、前述のように、低域周波数帯（１５０ＫＨｚ〜１０ＭＨｚ）のノイズが特に問題となるが、その対策は難しい。しかしながら、図６のグラフに示すように、第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１によれば、上記低域周波数帯の雑音端子電圧が低減されている。図７に示す測定結果と比較すると、上記低域周波数帯では、第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１によって、２０〜３０ｄＢμＶ以上のノイズ除去が達成されている。これによって、ラジオ等の外部機器に与えるノイズの影響を極めて小さくすることができる。
【００６３】
上記のように、第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１では、ノイズの発生が抑制されるため、ＹキャパシタＡ、Ｙキャパシタとして機能するコンデンサＢ，Ｃを挿入しなくてもよい。また、図１に示すように、一例として、ＹキャパシタＡ、Ｙキャパシタとして機能するコンデンサＢ，Ｃを挿入した場合であっても、ノイズ除去のために、Ｙキャパシタンスを大きくする必要がないため、漏洩電流を極めて低くすることができる。一例として、ＹキャパシタＡを構成するコンデンサの容量を２２００ｐＦから２２０ｐＦまで、すなわち、１／１０まで小さくすることができる。同様に、コンデンサＢ，Ｃにも容量の小さなコンデンサを用いることができる。
【００６４】
第１のスナバ回路２７と第２のスナバ回路２８は、急激な電圧上昇を抑制して周辺の構成部品を保護するために設けられているが、結果としてノイズ除去の役割も果たすものである。しかしながら、トランス３０が略円球状の中空部１０２を有するコア１００を備えていることによって、十分なノイズ除去が実現されているため、第１のスナバ回路２７と第２のスナバ回路２８においても、回路を構成するコンデンサ５２，５６の容量を大きくする必要がない。したがって、第１のスナバ回路２７と第２のスナバ回路２８に、容量の小さいコンデンサ５２，５６を用いることができる。
【００６５】
加えて、他の構成要素又は設計によって急激な電圧上昇から周辺の構成部品を保護することが可能な場合には、第１のスナバ回路２７と第２のスナバ回路２８を共に、ＬＥＤ照明用電源装置１から削除してもよい。ノイズ除去を目的としたスナバ回路の設置は不要だからである。
【００６６】
以上に説明したように、第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１は、漏洩電流及び部品点数を増加させることなく、ノイズの発生を低減させると共に、電源効率が良く高い安全性を実現している。
【００６７】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１において、コア１００の中空部１０２の外形は略円球であるが、これに限定されない。例えば、コア１００の中空部１０２の外形は略楕円球であってもよい。発生する磁力線Ｌ１に応じて、磁力線Ｌ１の形状にさらに適合する方を選択することができる。
【００６８】
第１の実施形態に係るＬＥＤ照明用電源装置１においては、定電圧回路３９を用いて定電圧駆動を実行しているが、これに限定されない。例えば、定電圧回路３９に代えて、定電流回路を設けて、定電流駆動を実行してもよい。この場合、定電流回路は、ＬＥＤ負荷２に流れる電流を検知し、検知した電流値を示す信号をフィードバック信号としてスイッチング制御部４１に送信するように構成してもよい。スイッチング制御部４１は、ＤＣ−ＤＣ変換回路７が所定の直流電流をＬＥＤ負荷２に出力するように、スイッチング素子４６をオンオフ制御する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１      ＬＥＤ照明用電源装置
２      ＬＥＤ負荷
３      ＤＣ−ＤＣ変換回路の出力端子
６      直流電源回路  
７      ＤＣ−ＤＣ変換回路
９      入力フィルタ回路
１１    全波整流平滑及び突入電流防止回路
２７    第１のスナバ回路
２８    第２のスナバ回路  
３０    トランス
８０    金属製ケース
１００  コア
１０２  中空部
【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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