(57)【要約】【課題】接続端子対間に接続される負荷の着脱を確実に検出し、負荷が端子対間から取外されている場合に接続端子対間の電圧を所定電圧以下に抑えることができる安全な電源装置の提供。【解決手段】電圧印加部１１は、交流電圧を変換した直流電圧を端子Ｔ７，Ｔ８から、接続端子対を構成する端子Ｔ３，Ｔ４間に印加する。端子Ｔ３，Ｔ４間には、抵抗Ｒ１が並列に接続されたＬＥＤ３（負荷）が着脱可能に接続される。検出回路１３は、検出した抵抗Ｒ４の両端子間の電圧Ｅ１が所定の電圧Ｖ１を超えた場合にＬＥＤ３の装着を検出し、サイリスタＳ１をオンにする。検出回路１３が検出した抵抗Ｒ６の両端子間の電圧Ｅ２が所定の電圧Ｖ２を超えた場合、検出回路１３はＬＥＤ３の取外しを検出し、サイリスタＳ１をオフにし、制御回路１２は端子Ｔ７，Ｔ８から出力される直流電圧を所定の電圧Ｖ４以下に制限する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧から変換した直流電圧を出力端子対から接続端子対間に印加する電圧印加部と、出力端子対及び接続端子対夫々の一方の端子間又は他方の端子間に流れる電流の経路に設けられる第１抵抗と、該第１抵抗の両端子間の電圧が所定電圧を下回った場合に前記直流電圧を上昇させる第１制御手段とを備える電源装置において、
前記一方の端子間に接続される第１スイッチと、
該第１スイッチに並列に接続されており、第２抵抗を含む抵抗回路と、
該第２抵抗の両端子間の電圧を検出する第１検出手段と、
前記他方の端子間の第１接続ノード、及び、前記一方の端子間の第２接続ノードの間に接続される第３抵抗と、
該第３抵抗の両端子間の電圧を検出する第２検出手段と、
前記第１検出手段が検出した電圧Ｅ１が所定の電圧Ｖ１を超えた場合に前記第１スイッチをオンにし、前記第２検出手段が検出した電圧Ｅ２が所定の電圧Ｖ２を超えた場合に前記第１スイッチをオフにする第２制御手段と、
Ｅ１がＶ１を超えた場合に前記直流電圧を所定の電圧Ｖ３以下に制限し、Ｅ２がＶ２を超えた場合に前記直流電圧を所定の電圧Ｖ４（＜Ｖ３）以下に制限する制限手段と
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記第１及び第２接続ノード間に直列に接続される第４及び第５抵抗と、
該第５抵抗に並列に接続されており、第６抵抗及び第２スイッチを含む直列回路と、
前記第５抵抗の両端子間の電圧を検出する第３検出手段と
を備え、
前記制限手段は、
Ｅ１がＶ１を超えた場合に前記第２スイッチをオンにし、
Ｅ２がＶ２を超えた場合に前記第２スイッチをオフにし、
前記第３検出手段が検出した電圧Ｅ３が所定の電圧Ｖ５を超えた場合に、前記第１制御手段の制御よりも優先して、前記直流電圧を低下させることによって、前記直流電圧をＶ３又はＶ４以下に制限するように構成してあること
を特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
カソードが前記第１接続ノードに、アノードが前記第３抵抗の一方の端子に接続するツェナーダイオード
を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電圧から変換した直流電圧を、負荷、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）に印加する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、蛍光灯に交流電圧を印加して光を照射する照明器具に代えて、低消費電力で長寿命のＬＥＤに直流電圧を印加して光を照射する照明器具が普及しており、該照明器具はＬＥＤに交流電圧から変換した直流電圧を印加してＬＥＤを発光させる電源装置を備えている。特許文献１には、ＬＥＤに交流電圧から変換した直流電圧を印加する電源装置が開示されている。
【０００３】
この電源装置は、交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を出力端子対から、ＬＥＤが接続される接続端子対に印加する電圧印加部を備える。電圧印加部は、接続端子対間に接続されているＬＥＤに直流電圧を印加することによってＬＥＤを発光させる。
【０００４】
特許文献１に記載の電源装置では、電圧印加部の出力端子対、及び、接続端子対夫々の一方の端子間に流れる電流の経路に抵抗が設けてある。特許文献１に記載の電源装置は、抵抗の両端子間に印加された電圧が所定電圧を超えた場合に、電圧印加部が出力端子対から出力する直流電圧を下げ、抵抗の両端子間に印加された電圧が所定電圧を下回った場合に、電圧印加部が出力端子対から出力する直流電圧を上昇させる。
【０００５】
これにより、電圧印加部が接続端子対間に印加する直流電圧は、抵抗の両端子間に印加される電圧が所定電圧になるように、即ち、接続端子対間に接続されるＬＥＤに一定の電流が流れるように制御され、複数のＬＥＤは安定した照度で光を照射し続ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１３４９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように構成してある特許文献１に記載の電源装置においては、ＬＥＤが接続端子対間から取外された場合、接続端子対間が開放され、出力端子対及び接続端子対夫々の一方の端子間に流れる電流の経路に設けられた抵抗に電流が流れないため、該抵抗の両端子間の電圧は非常に低い。従って、特許文献１に記載の電源装置は、前記抵抗の両端子間の電圧を所定電圧にすべく、接続端対間に印加する直流電圧を無制限に上昇させる。
【０００８】
従って、特許文献１に記載の電源装置には、ＬＥＤが取外されている接続端子対に触れた人に高い電圧が印加されて人が感電する虞があり、安全性に問題がある。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接続端子対間に接続される負荷（ＬＥＤ）の着脱を確実に検出し、負荷が端子対間から取外されている場合に接続端子対間の電圧を所定電圧以下に抑えることができる安全な電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る電源装置は、交流電圧から変換した直流電圧を出力端子対から接続端子対間に印加する電圧印加部と、出力端子対及び接続端子対夫々の一方の端子間又は他方の端子間に流れる電流の経路に設けられる第１抵抗と、該第１抵抗の両端子間の電圧が所定電圧を下回った場合に前記直流電圧を上昇させる第１制御手段とを備える電源装置において、前記一方の端子間に接続される第１スイッチと、該第１スイッチに並列に接続されており、第２抵抗を含む抵抗回路と、該第２抵抗の両端子間の電圧を検出する第１検出手段と、前記他方の端子間の第１接続ノード、及び、前記一方の端子間の第２接続ノードの間に接続される第３抵抗と、該第３抵抗の両端子間の電圧を検出する第２検出手段と、前記第１検出手段が検出した電圧Ｅ１が所定の電圧Ｖ１を超えた場合に前記第１スイッチをオンにし、前記第２検出手段が検出した電圧Ｅ２が所定の電圧Ｖ２を超えた場合に前記第１スイッチをオフにする第２制御手段と、Ｅ１がＶ１を超えた場合に前記直流電圧を所定の電圧Ｖ３以下に制限し、Ｅ２がＶ２を超えた場合に前記直流電圧を所定の電圧Ｖ４（＜Ｖ３）以下に制限する制限手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、電圧印加部は、交流電圧から変換した直流電圧を電圧印加部の出力端子対から、負荷、例えばＬＥＤが接続される接続端子対間に印加し、第１抵抗は、出力端子対及び接続端子対夫々の一方の端子間又は他方の端子間に流れる電流の経路に設けられている。第１スイッチは出力端子対及び接続端子対夫々の一方の端子間に接続され、第２抵抗を含む抵抗回路は第１スイッチに並列に接続される。第３抵抗は、出力端子対及び接続端子対夫々の他方の端子間の第１接続ノードと、出力端子対及び接続端子対夫々の一方の端子間の第２接続ノードとの間に接続される。
【００１２】
第１スイッチがオフである状態で接続端子対間に負荷が接続された場合、電圧印加部によって負荷に電圧が印加されて、第２抵抗に電流が流れ、第１検出手段が検出した第２抵抗の両端子間の電圧Ｅ１が所定の電圧Ｖ１を超える。これにより、接続端子対間への負荷の装着が確実に検出され、第２制御手段は第１スイッチをオンにする。
【００１３】
第１制御手段は、第１抵抗の両端子間の電圧が所定電圧を下回っている場合に、電圧印加部が出力端子対から出力する直流電圧を、制限手段によって制限される所定の電圧Ｖ３以下の範囲で上昇させる。
【００１４】
負荷が接続端子対間から取外された場合、第１抵抗に電流が流れず、第１抵抗の両端子間の電圧が所定電圧を下回り、第１制御手段は、電圧印加部が出力端子対から出力する電圧を上昇させ続ける。これによって、第２検出手段が検出した第３抵抗の両端子間の電圧Ｅ２が所定の電圧Ｖ２を超えた場合、接続端子対からの負荷の取外しが確実に検出され、第２制御手段は第１スイッチをオフにし、制限手段は、電圧印加部が出力端子対から出力する直流電圧を電圧Ｖ３よりも低い電圧Ｖ４以下に制限する。これにより、負荷が取り外されている場合に出力端子対から出力される直流電圧が電圧Ｖ４を超えることはなく、装置を安全に使用することが可能となる。
【００１５】
本発明に係る電源装置は、前記第１及び第２接続ノード間に直列に接続される第４及び第５抵抗と、該第５抵抗に並列に接続されており、第６抵抗及び第２スイッチを含む直列回路と、前記第５抵抗の両端子間の電圧を検出する第３検出手段とを備え、前記制限手段は、Ｅ１がＶ１を超えた場合に前記第２スイッチをオンにし、Ｅ２がＶ２を超えた場合に前記第２スイッチをオフにし、前記第３検出手段が検出した電圧Ｅ３が所定の電圧Ｖ５を超えた場合に、前記第１制御手段の制御よりも優先して、前記直流電圧を低下させることによって、前記直流電圧をＶ３又はＶ４以下に制限するように構成してあることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、第４及び第５抵抗は第１及び第２接続ノード間に直列に接続され、第６抵抗及び第２スイッチを含む直列回路は第５抵抗に並列に接続される。制限手段は、第３検出手段が検出した第５抵抗の両端子間の電圧Ｅ３が所定の電圧Ｖ５を超えた場合に、第１制御手段の制御よりも優先して、電圧印加部が出力端子対から出力する直流電圧を低下させる。
【００１７】
制限手段は、第１検出手段が検出した電圧Ｅ１が電圧Ｖ１を超えて接続端子対間への負荷の装着が検出された場合、第２スイッチをオンにする。これにより、第５抵抗の両端子間の抵抗値は、第５抵抗の抵抗値から、第５及び第６抵抗を含む並列回路の抵抗値になって低下する。このため、第３検出手段が検出した第５抵抗の両端子間の電圧Ｅ３が電圧Ｖ５を超えるまでに、第４抵抗に、より多量の電流を流すことが可能となり、制限手段によって制限される直流電圧の上限が上がる。
【００１８】
制限手段は、第２検出手段が検出した電圧Ｅ２が電圧Ｖ２を超えて接続端子対間からの負荷の取外しを検出した場合、第２スイッチをオフにする。これにより、第５抵抗の両端子間の抵抗値は、第５及び第６抵抗を含む並列回路の抵抗値から、第５抵抗の抵抗値になって上昇する。このため、第３検出手段が検出した第５抵抗の両端子間の電圧Ｅ３が電圧Ｖ５を超えるまでに、第４抵抗に流すことが可能な電流の量が減少し、制限手段によって制限される直流電圧の上限が下がる。
【００１９】
以上のようにして、制限手段は、電圧印加部が端子対間に印加する直流電圧を電圧Ｖ３又はＶ４以下に制限する。第２スイッチのオン／オフによって、制限手段が制限する直流電圧の上限が容易に変更される。
【００２０】
本発明に係る電源装置は、カソードが前記第１接続ノードに、アノードが前記第３抵抗の一方の端子に接続するツェナーダイオードを更に備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明にあっては、ツェナーダイオードが、第１接続ノード及び第３抵抗の間に接続され、ツェナーダイオードのカソードは第１接続ノードに、ツェナーダイオードのアノードは第３抵抗の一方の端子に接続される。アノードの電圧を基準としてカソードに印加される電圧が所定電圧未満である場合、ツェナーダイオードに電流は流れず、アノードの電圧を基準としてカソードに印加される電圧がツェナーダイオードの降伏電圧を超えた場合、ツェナーダイオードに電流が流れる。
【００２２】
このため、第１接続ノード及び第３抵抗の間にツェナーダイオードを接続することによって、第２検出手段が検出した第３抵抗の両端子間の電圧Ｅ２が電圧Ｖ２超える場合にのみ、第３抵抗に電流を流すことが可能となる。従って、第３抵抗での消費電力は低い。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、接続端子対間に接続される負荷の着脱を確実に検出し、負荷が接続端子対間から取外されている場合に接続端子対間の電圧を所定電圧以下に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る電源装置の要部構成を示す回路図である。
【図２】電圧印加部の要部構成を示す回路図である。
【図３】検出回路の要部構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、本発明に係る電源装置の要部構成を示す回路図である。この電源装置１は、端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を備え、端子Ｔ１，Ｔ２間に、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流電圧を出力する商用電源２が接続される。更に、接続端子対として機能する端子Ｔ３，Ｔ４間には、ＬＥＤ３が着脱可能に接続される。ＬＥＤ３には抵抗Ｒ１が並列に接続されている。
【００２６】
ＬＥＤ３は、アノードが端子Ｔ３に、カソードが端子Ｔ４に接続されるように端子Ｔ３，Ｔ４間に接続される。ＬＥＤ３が端子Ｔ３，Ｔ４間に接続された状態で端子Ｔ４の電圧を基準として端子Ｔ３に所定の電圧Ｖｔｈ以上の正の電圧が印加された場合にＬＥＤ３に電流が流れ、ＬＥＤ３が発光する。
【００２７】
抵抗Ｒ１は、ＬＥＤ３が端子Ｔ３，Ｔ４間に装着されたことを検出するために用いられる。端子Ｔ４の電圧を基準として電圧Ｖｔｈ以下の正の電圧が端子Ｔ３に印加されてＬＥＤ３に電流が流れない場合であっても、抵抗Ｒ１を介して端子Ｔ３，Ｔ４間に電流が流れるため、ＬＥＤ３の装着を検出することが可能となる。
【００２８】
電源装置１は、商用電源２から出力される交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を端子Ｔ３，Ｔ４間に印加する。電源装置１は、抵抗Ｒ１が並列に接続されているＬＥＤ３が端子Ｔ３，Ｔ４間に装着された場合、ＬＥＤ３の装着を検出し、端子Ｔ３，Ｔ４間に所定の電圧Ｖ３以下の直流電圧を印加し、ＬＥＤ３に一定の電流を流す。これにより、ＬＥＤ３は安定した照度で発光する。
電源装置１は、ＬＥＤ３が端子Ｔ３，Ｔ４間から取外された場合、ＬＥＤ３の取外しを検出し、端子Ｔ３，Ｔ４間の直流電圧を、電圧Ｖ３よりも低い所定の電圧Ｖ４以下に制御する。
【００２９】
電源装置１は、端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の他に、電圧印加部１１、制御回路１２、検出回路１３、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＢ１、抵抗Ｒ２，Ｒ３，・・・，Ｒ９、サイリスタＳ１及びツェナーダイオードＺ１を備える。電圧印加部１１は端子Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８を有する。
【００３０】
以下に、電源装置１の構成、主には接続関係を述べる。電圧印加部１１の端子Ｔ５，Ｔ６夫々は端子Ｔ１，Ｔ２に接続されている。電圧印加部１１の端子Ｔ７は、端子Ｔ３、抵抗Ｒ７の一方の端子、ツェナーダイオードＺ１のカソードに接続され、端子Ｔ８は抵抗Ｒ２の一方の端子に接続されている。
【００３１】
抵抗Ｒ７の他方の端子は、抵抗Ｒ８，Ｒ９夫々の一方の端子に接続され、抵抗Ｒ９の他方の端子はバイポーラトランジスタＢ１のコレクタに接続されている。ツェナーダイオードＺ１のアノードには、抵抗Ｒ５の一方の端子が接続され、抵抗Ｒ５の他方の端子は抵抗Ｒ６の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ２，Ｒ６，Ｒ８夫々の他方の端子、第２抵抗として機能する抵抗Ｒ４の一方の端子、及び、バイポーラトランジスタＢ１のエミッタは、サイリスタＳ１のカソードに各別に接続されている。制御回路１２は、抵抗Ｒ２の両端子、及び、抵抗Ｒ８の一方の端子に各別に接続されている。
【００３２】
抵抗Ｒ４の他方の端子は抵抗Ｒ３の一方の端子に接続されており、サイリスタＳ１のアノード、及び、抵抗Ｒ３の他方の端子夫々は端子Ｔ４に接続されている。検出回路１３は、抵抗Ｒ４の他方の端子、抵抗Ｒ６の一方の端子、バイポーラトランジスタＢ１のベース、並びに、サイリスタＳ１のカソード及びゲートに各別に接続されている。
【００３３】
以上のように、第１スイッチとして機能するサイリスタＳ１は端子Ｔ４，Ｔ８間に接続され、抵抗Ｒ３，Ｒ４からなる抵抗回路がサイリスタＳ１に並列に接続されている。また、第３抵抗として機能する抵抗Ｒ６は、第１接続ノードとしての端子Ｔ３，Ｔ７間の接続ノードと、第２接続ノードとしての端子Ｔ４，Ｔ８間の接続ノードとの間に接続されている。
【００３４】
また、夫々が第４及び第５抵抗として機能する抵抗Ｒ７，Ｒ８は、端子Ｔ３，Ｔ７間の接続ノードと、端子Ｔ４，Ｔ８間の接続ノードとの間に直列に接続されている。夫々が第６抵抗及び第２スイッチとして機能する抵抗Ｒ９及びバイポーラトランジスタＢ１は直列回路を構成し、該直列回路は抵抗Ｒ８に並列に接続されている。更に、ツェナーダイオードＺ１においては、カソードは端子Ｔ３，Ｔ７間の接続ノードに接続され、アノードは抵抗Ｒ５を介して抵抗Ｒ６の一方の端子に接続されている。
【００３５】
図２は電圧印加部１１の要部構成を示す回路図である。電圧印加部１１は、端子Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８の他に、フィルタ回路４１、整流回路４２、力率改善回路４３、駆動回路４４、トランス４５、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＢ２、コンデンサＣ１，Ｃ２、ダイオードＤ１，Ｄ２、及び、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１を有する。トランス４５は巻線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を有する。
【００３６】
フィルタ回路４１、整流回路４２及び力率改善回路４３夫々は、入力端子対及び出力端子対を有する。フィルタ回路４１の入力端子対を構成する２つの端子夫々は端子Ｔ５，Ｔ６に接続され、フィルタ回路４１の出力端子対は整流回路４２の入力端子対に接続されている。整流回路４２の出力端子対は力率改善回路の入力端子対に接続されている。
【００３７】
力率改善回路４３の出力端子対について、一方の端子は、コンデンサＣ１及び巻線Ｌ１の一方の端子に、他方の端子は、コンデンサＣ１の他方の端子、駆動回路４４、並びに、抵抗Ｒ１０及び巻線Ｌ３夫々の一方の端子に接続されている。バイポーラトランジスタＢ２について、コレクタは巻線Ｌ１の他方の端子に、ベースは駆動回路４４に、エミッタは駆動回路４４、及び、抵抗Ｒ１０の他方の端子に接続されている。
【００３８】
巻線Ｌ３の他方の端子は、ダイオードＤ１のアノードに接続され、ダイオードＤ１のカソードは抵抗Ｒ１１の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ１１の他方の端子は駆動回路４４に接続されている。巻線Ｌ２について、一方の端子は、ダイオードＤ２のアノードに、他方の端子はコンデンサＣ２の一方の端子、及び、端子Ｔ８に接続されている。ダイオードＤ２のカソードは、コンデンサＣ２の他方の端子及び端子Ｔ７に接続されている。
【００３９】
次に、電源装置１の作用を説明する。
まず、商用電源２から出力される交流電圧は端子Ｔ１，Ｔ２を介して端子Ｔ５，Ｔ６間に印加される。図２に示すように、フィルタ回路４１は、端子Ｔ５，Ｔ６間に印加された交流電圧の高周波ノイズを除去し、高周波ノイズを除去した交流電圧を出力端子対から整流回路４２の入力端子対間に印加する。
【００４０】
整流回路４２は、入力端子対間に印加された交流電圧の全波整流を行うことによって該交流電圧を直流電圧に整流し、整流した直流電圧を出力端子対から出力する。整流回路４２の出力端子対から出力した直流電圧は、力率改善回路４３を介してコンデンサＣ１の両端子間に印加され、コンデンサＣ１によって平滑化される。
【００４１】
力率改善回路４３は、整流回路４２が出力端子対から出力した直流電圧を適宜、昇圧することによって、端子Ｔ５，Ｔ６間に印加された交流電圧と、端子Ｔ５，Ｔ６間を流れる交流電流の位相を一致させる。これにより、端子Ｔ５，Ｔ６間に印加された交流電圧は、高い力率で直流電圧に変換される。
【００４２】
バイポーラトランジスタＢ２は、スイッチとして機能し、駆動回路４４によってベースに所定電圧以上の電圧が印加された場合にコレクタからエミッタに電流が流れてオンとなり、駆動回路４４がベースに印加している電圧が所定電圧未満である場合、コレクタからエミッタに電流が流れず、オフになる。
【００４３】
バイポーラトランジスタＢ２は、駆動回路４４によって繰り返しオン／オフされる。駆動回路４４は、バイポーラトランジスタＢ２のオン／オフのデューティ比の増加を指示する増加指示、又は、バイポーラトランジスタＢ２のオン／オフのデューティ比の減少を指示する減少指示を制御回路１２から受け付け、受け付けた増加指示又は減少指示に従ってデューティ比を増減させる。
【００４４】
駆動回路４４がバイポーラトランジスタＢ２をオンにしている間、コンデンサＣ１によって平滑化された直流電圧が、抵抗Ｒ１０を介してトランス４５の巻線Ｌ１の両端子間に印加され、巻線Ｌ１にエネルギーが蓄積される。駆動回路４４がバイポーラトランジスタＢ２をオンからオフにした場合に、巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーが、巻線Ｌ１と共にトランス４５を構成する巻線Ｌ２，Ｌ３夫々に放出される。このようにして、巻線Ｌ２，Ｌ３夫々に交流電圧が誘起され、巻線Ｌ２，Ｌ３夫々の両端子から交流電圧が出力される。
【００４５】
ダイオードＤ２は、巻線Ｌ２の両端子から出力された交流電圧の半波整流を行うことによって、該交流電圧を直流電圧に整流する。ダイオードＤ２によって整流された直流電圧はコンデンサＣ２によって平滑化され、平滑化された直流電圧は端子Ｔ７，Ｔ８から出力される。このとき、端子Ｔ７には、端子Ｔ８の電圧を基準として正の直流電圧が印加される。
【００４６】
巻線Ｌ２，Ｌ３夫々の両端子から出力される交流電圧の振幅は、バイポーラトランジスタＢ２のオン期間が長い程、即ち、巻線Ｌ１に蓄積されるエネルギーが大きい程大きい。また、端子Ｔ７，Ｔ８から出力される直流電圧は、巻線Ｌ２の両端子から出力される交流電圧の振幅と共に大きくなる。
【００４７】
従って、制御回路１２は、駆動回路４４に増加指示又は減少指示を与えて駆動回路４４が行うバイポーラトランジスタＢ２のオン／オフのデューティ比を増減することによって端子Ｔ７，Ｔ８から出力される直流電圧の大きさを制御することができる。
【００４８】
また、ダイオードＤ１は、巻線Ｌ３の両端子から出力された交流電圧の半波整流を行うことによって、該交流電圧を直流電圧に整流する。整流された直流電圧は抵抗Ｒ１１を介して駆動回路４４に印加され、駆動回路４４は給電される。
【００４９】
抵抗Ｒ１０は、バイポーラトランジスタＢ２がオンである間に巻線Ｌ１に流れる過電流を検出するための抵抗である。駆動回路４４は、抵抗Ｒ１０の両端子間の電圧を検出する。駆動回路４４は、抵抗Ｒ１０に過電流が流れて抵抗Ｒ１０の両端子間の電圧が所定電圧を超えた場合、バイポーラトランジスタＢ２を所定期間オフにする処理、又は、バイポーラトランジスタＢ２のオン／オフのデューティ比を下げる処理等を行う。
【００５０】
以上に述べたように、電圧印加部１１は、端子Ｔ５，Ｔ６間に印加された交流電圧から変換した直流電圧を、特許請求の範囲における出力端子対として機能する端子Ｔ７，Ｔ８から端子Ｔ３，Ｔ４間に印加する。更に、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧の大きさは制御回路１２によって制御される。
【００５１】
電圧印加部１１は、図１に示すように、端子Ｔ７，Ｔ８から、抵抗Ｒ２を介して、抵抗Ｒ７の一方の端子と抵抗Ｒ８の他方の端子との間に直流電圧を印加する。抵抗Ｒ２は、第１抵抗として、端子Ｔ４，Ｔ８間に流れる電流の経路に設けられており、端子Ｔ４，Ｔ８間に流れる電流を検出するための抵抗である。制御回路１２は、抵抗Ｒ２に流れる電流が多量になる程上昇する抵抗Ｒ２の両端子間の電圧を検出する。制御回路１２は、第３検出手段としても機能し、抵抗Ｒ８の両端子間の電圧も検出する。
【００５２】
制御回路１２は、検出した抵抗Ｒ２の両端子間の電圧Ｅ４が所定の電圧Ｖ６を超えた場合、又は、検出した抵抗Ｒ８の両端子間の電圧Ｅ３が所定の電圧Ｖ５を超えた場合、電圧印加部１１の駆動回路４４に減少指示を与える。これにより、制御回路１２は、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧を低下させる。
【００５３】
また、制御回路１２は、電圧Ｅ３が電圧Ｖ５よりも低い状態で、検出した抵抗Ｒ２の両端子間の電圧Ｅ４が電圧Ｖ６を下回った場合、電圧印加部１１の駆動回路４４に増加指示を与えて、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧を上昇させる。このように、制御回路１２は第１制御手段としても機能する。
【００５４】
ＬＥＤ３が端子Ｔ３，Ｔ４間から取外されている場合、後述するように、スイッチとして機能するバイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々はオフである。即ち、バイポーラトランジスタＢ１においては、コレクタからエミッタに電流が流れず、サイリスタＳ１においては、アノードからカソードに電流が流れていない。
【００５５】
電圧Ｖ６は、サイリスタＳ１がオンである場合に、ＬＥＤ３の両端子間に電圧Ｖｔｈ以上の直流電圧が印加されてＬＥＤ３が十分な照度で発光するような電流が抵抗Ｒ２に流れる比較的に高い電圧に設定されている。
【００５６】
従って、ＬＥＤ３が端子Ｔ３，Ｔ４間から取外されている場合、抵抗Ｒ２の両端子間の電圧は電圧Ｖ６よりも十分に低いため、制御回路１２は、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧を、抵抗Ｒ８の両端子間の電圧が電圧Ｖ５を超えるまで上昇させ続ける。
【００５７】
端子Ｔ７，Ｔ８から出力される直流電圧の上昇によって、抵抗Ｒ８の両端子間の電圧が電圧Ｖ５を超えた場合、制御回路１２は、抵抗Ｒ２の両端子間の電圧の制御よりも優先して、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧を低下させる。これによって、制御回路１２は、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧を電圧Ｖ４以下に制限している。これにより、端子Ｔ３，Ｔ４間の電圧も制御回路１２によって電圧Ｖ４以下に制限される。
【００５８】
ＬＥＤ３を端子Ｔ３，Ｔ４間に接続した場合、最初、端子Ｔ３，Ｔ４間の電圧は電圧Ｖｔｈよりも低いため、電流は、端子Ｔ７から端子Ｔ３、抵抗Ｒ１、端子Ｔ４、抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ２及び端子Ｔ８の順に流れる。
【００５９】
サイリスタＳ１は、検出回路１３によってゲートに所定電圧以上の電圧が印加された場合にアノードからカソードに電流が流れてオンとなり、検出回路１３がゲートに印加している電圧が所定電圧未満である場合、アノードからカソードに電流が流れず、オフになる。
【００６０】
同様に、バイポーラトランジスタＢ１は、検出回路１３によってベースに所定電圧以上の電圧が印加された場合にコレクタからエミッタに電流が流れてオンとなり、検出回路１３がベースに印加している電圧が所定電圧未満である場合、コレクタからエミッタに電流が流れず、オフになる。
【００６１】
検出回路１３は、抵抗Ｒ４の両端子間の電圧を検出し、第１検出手段として機能する。ＬＥＤ３の装着によって抵抗Ｒ４に電流が流れて検出回路１３が検出した電圧Ｅ１が所定の電圧Ｖ１を超えた場合、検出回路１３はＬＥＤ３の装着を検出してバイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々をオンにする。
【００６２】
これにより、電流は、端子Ｔ７から端子Ｔ３、抵抗Ｒ１、サイリスタＳ１、抵抗Ｒ２及び端子Ｔ８の順に流れ、抵抗Ｒ３，Ｒ４に流れる電流の量は略ゼロとなる。このとき、サイリスタＳ１がオンになった後、抵抗Ｒ４の両端子間の電圧は電圧Ｖ１以下となるが、検出回路１３はバイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々のオンを維持する。
【００６３】
また、バイポーラトランジスタＢ１がオンになることによって、抵抗Ｒ８の両端子間の抵抗値が、抵抗Ｒ８の抵抗値から、抵抗Ｒ８，Ｒ９からなる並列回路の抵抗値となり低下する。これにより、バイポーラトランジスタＢ１がオンである場合に抵抗Ｒ８の両端子間の電圧が電圧Ｖ５となるまでに抵抗Ｒ７に流すことが可能な電流は、バイポーラトランジスタＢ１がオフである場合と比較して増加する。
【００６４】
従って、抵抗Ｒ７の一方の端子、及び、抵抗Ｒ８の他方の端子間に印加可能な直流電圧の上限が上昇し、制御回路１２が制限する端子Ｔ７，Ｔ８間の直流電圧の上限値が電圧Ｖ４から電圧Ｖ３に上昇する。
【００６５】
制御回路１２は、検出回路１３がバイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々をオンにした後、検出した抵抗Ｒ２の両端子間の電圧Ｅ４が電圧Ｖ６になるまで、電圧印加部１１の駆動回路４４に増加指示を与え、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧を上昇させる。
【００６６】
端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧の上昇によって、端子Ｔ３，Ｔ４間の直流電圧が電圧Ｖｔｈを超えた場合に、電流が端子Ｔ７から端子Ｔ３、ＬＥＤ３、端子Ｔ４、サイリスタＳ１、抵抗Ｒ２及び端子Ｔ８に流れ、ＬＥＤ３が発光する。
【００６７】
電圧Ｖ３は、電流が端子Ｔ７から端子Ｔ３、ＬＥＤ３、端子Ｔ４、サイリスタＳ１、抵抗Ｒ２及び端子Ｔ８に流れている状態で制御回路１２が抵抗Ｒ２の両端子間の電圧を電圧Ｖ６になった場合に端子Ｔ７，Ｔ８から出力されている直流電圧よりも十分に高い電圧に設定されている。
【００６８】
このため、制御回路１２は、抵抗Ｒ２の両端子間の電圧が電圧Ｖ６になるように、即ち、抵抗Ｒ２に一定の電流が流れるように電圧印加部１１の駆動回路４４に増加指示又は減少指示を与えて、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧を制御する。これにより、ＬＥＤ３は安定した照度で発光し続ける。
このように電源装置１は、開放されている端子Ｔ３，Ｔ４にＬＥＤ３が装着された場合に、ＬＥＤ３を確実、かつ、適正に点灯させることができる。
【００６９】
検出回路１３は、抵抗Ｒ６の両端子間の電圧を検出し、第２検出手段としても機能する。検出回路１３がバイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々のオンを維持している状態でＬＥＤ３が取り外された場合、抵抗Ｒ２に流れる電流の量が低下するため、抵抗Ｒ２の両端子間の電圧は電圧Ｖ６よりも低下する。このため、制御回路１２は、抵抗Ｒ２の両端子間の電圧が電圧Ｖ６となるように、電圧印加部１１の駆動回路４４に増加指示を与えて、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧を上昇させ続ける。
【００７０】
電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧が上昇し続けて、ツェナーダイオードＺ１のカソード、及び、抵抗Ｒ６の他方の端子間に印加される直流電圧が所定の電圧Ｖｚを超えた場合、ツェナーダイオードＺ１のカソード及びアノード間の電圧は、ツェナーダイオードＺ１の降伏電圧を超える。これによって、電流がツェナーダイオードＺ１及び抵抗Ｒ５，Ｒ６に流れる。このとき、検出回路１３が検出した抵抗Ｒ６の両端子間の電圧Ｅ２が電圧Ｖ２を超え、検出回路１３は、ＬＥＤ３の取外しを検出し、バイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々をオフにする。
【００７１】
バイポーラトランジスタＢ１のオフにより、抵抗Ｒ８の両端子間の抵抗値は、抵抗Ｒ８，Ｒ９からなる並列回路の抵抗値から抵抗Ｒ８の抵抗値に上昇する。このため、バイポーラトランジスタＢ１がオフである場合に抵抗Ｒ８の両端子間の電圧が電圧Ｖ５となるまでに抵抗Ｒ７に流すことが可能な電流は、バイポーラトランジスタＢ１がオンである場合と比較して減少する。
【００７２】
従って、抵抗Ｒ７の一方の端子、及び、抵抗Ｒ８の他方の端子間に印加可能な直流電圧の上限が低下し、制御回路１２が制限する端子Ｔ７，Ｔ８間の直流電圧の上限値が電圧Ｖ３から電圧Ｖ４に低下する。
【００７３】
電圧Ｖｚは、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力している直流電圧が電圧Ｖ３以下の範囲で電圧Ｖ４を超えて上昇している間に、ツェナーダイオードＺ１のカソード、及び、抵抗Ｒ６の他方の端子間の電圧が超える電圧に設定されている。
【００７４】
このため、端子Ｔ７，Ｔ８間の直流電圧の上限値が電圧Ｖ３から電圧Ｖ４に低下した場合、ツェナーダイオードＺ１のカソード、及び、抵抗Ｒ６の他方の端子間に印加される直流電圧が電圧Ｖｚ以下となって抵抗Ｒ６の両端子間の電圧が電圧Ｖ２以下となる。しかしながら、検出回路１３は、検出した抵抗Ｒ４の両端子間の電圧Ｅ１が電圧Ｖ１を超えるまで、バイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々のオフを維持する。
【００７５】
以上のように構成された電源装置１においては、ＬＥＤ３が取外された状態ではサイリスタＳ１はオフであり、ＬＥＤ３が端子Ｔ３，Ｔ４間に装着された場合に、電流は最初に抵抗Ｒ３，Ｒ４を流れ、サイリスタＳ１がオンになった後に多量の電流がサイリスタＳ１を介してＬＥＤ３に流れる。従って、開放されている端子Ｔ３，Ｔ４にＬＥＤ３を接続した場合、サイリスタＳ１はオフであるため、突入電流がＬＥＤ３を流れることはない。
【００７６】
また、検出回路１３は、第２制御手段としても機能し、検出した抵抗Ｒ４の両端子間の電圧Ｅ１が電圧Ｖ１を超えた場合にＬＥＤ３の装着を検出したとしてサイリスタＳ１をオンにし、検出した抵抗Ｒ６の両端子間の電圧Ｅ２が電圧Ｖ２を超えた場合にＬＥＤ３の取外しを検出したとしてサイリスタＳ１をオフにする。従って、検出回路１３は、電圧Ｅ１が電圧Ｖ１を超えたか否か、及び、電圧Ｅ２が電圧Ｖ２を超えたか否かによってＬＥＤ３の着脱を確実に検出することができる。
【００７７】
また、制御回路１２及び検出回路１３は制限手段として機能する。検出回路１３は、電圧Ｅ１が電圧Ｖ１を超えた場合にバイポーラトランジスタＢ１をオンにし、電圧Ｅ２が電圧Ｖ２を超えた場合にバイポーラトランジスタＢ１をオフにする。制御回路１２は、検出した抵抗Ｒ８の両端子間の電圧Ｅ３が電圧Ｖ５を超えた場合に、抵抗Ｒ２の両端子間に印加される電圧の制御よりも優先して、端子Ｔ７，Ｔ８から出力される直流電圧を低下させる。
【００７８】
このようにして、制御回路１２は、電圧Ｅ１が電圧Ｖ１を超えた場合に端子Ｔ７，Ｔ８から出力される直流電圧を電圧Ｖ３以下に制限し、電圧Ｅ２が電圧Ｖ２を超えた場合に端子Ｔ７，Ｔ８から出力される直流電圧を電圧Ｖ４以下に制限する。
また、検出回路１３はバイポーラトランジスタＢ１をオン／オフすることによって、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧の上限を容易に変更することができる。
【００７９】
また、ＬＥＤ３が取外された場合に電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧の上限を電圧Ｖ３から電圧Ｖ４に低下させることができるので、開放されている端子Ｔ３，Ｔ４に接触した人への感電を防止することが可能となり、電源装置１を安全に使用することができる。
【００８０】
更に、抵抗Ｒ５，Ｒ６には、ツェナーダイオードＺ１のカソード、及び、抵抗Ｒ６の他方の端子間の電圧が電圧Ｖｚを超えるまで電流が流れない。端子Ｔ７，Ｔ８から出力される直流電圧がバイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々をオンからオフにすべき直流電圧になった場合にのみ、抵抗Ｒ５，Ｒ６には、ツェナーダイオードＺ１のカソード、及び、抵抗Ｒ６の他方の端子間の電圧が電圧Ｖｚを超えて抵抗Ｒ５，Ｒ６に流れて電力が消費される。このため、抵抗Ｒ５，Ｒ６で消費される消費電力が低い。
【００８１】
次に、検出回路１３を詳細に説明する。図３は検出回路１３の要部構成を示す回路図である。検出回路１３は、オペアンプ５１，５２、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＢ３、コンデンサＣ３，Ｃ４，Ｃ５、ダイオードＤ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６、及び、抵抗Ｒ１２，Ｒ１３，・・・，Ｒ２１を有する。
【００８２】
以下に、検出回路１３の構成、主には接続関係を述べる。ダイオードＤ３について、アノードは、抵抗Ｒ３の一方の端子、及び、抵抗Ｒ４の他方の端子に、カソードは、オペアンプ５１のプラス端子、並びに、コンデンサＣ３及び抵抗Ｒ１２，Ｒ１３夫々の一方の端子に接続している。
【００８３】
オペアンプ５１のマイナス端子は、コンデンサＣ４及び抵抗Ｒ１４，Ｒ１５夫々の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ１４の他方の端子には所定の電圧Ｖｒｅｆが印加されている。オペアンプ５１の出力端子は、オペアンプ５２のプラス端子、バイポーラトランジスタＢ３のコレクタ、ダイオードＤ４，Ｄ５夫々のアノード、及び、抵抗Ｒ１６の一方の端子に接続されている。
【００８４】
バイポーラトランジスタＢ３のベースは抵抗Ｒ１７の一方の端子に接続され、抵抗Ｒ１７の他方の端子は、抵抗Ｒ５の他方の端子及び抵抗Ｒ６の一方の端子に接続されている。
【００８５】
ダイオードＤ４，Ｄ５夫々のカソードは、抵抗Ｒ１２の他方の端子、及び、抵抗Ｒ１８の一方の端子に接続され、抵抗Ｒ１８の他方の端子は、バイポーラトランジスタＢ１のベース、及び、抵抗Ｒ１９の一方の端子に接続されている。
【００８６】
オペアンプ５２のマイナス端子は、コンデンサＣ５の一方の端子、ダイオードＤ６のカソード、及び、抵抗Ｒ２０の一方の端子に接続されている。オペアンプ５２の出力端子はダイオードＤ６のアノードに接続されている。抵抗Ｒ２０の他方の端子は、抵抗Ｒ２１の一方の端子、及び、サイリスタＳ１のゲートに接続されている。
【００８７】
オペアンプ５１，５２夫々のグランド端子、バイポーラトランジスタＢ３のエミッタ、並びに、抵抗Ｒ１３，Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１９，Ｒ２１及びコンデンサＣ３，Ｃ４，Ｃ５夫々の他方の端子は、サイリスタＳ１のカソードに接続されている。
【００８８】
次に、検出回路１３の詳細な作用を説明する。バイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々がオフである状態で端子Ｔ３，Ｔ４間にＬＥＤ３が装着されて抵抗Ｒ４に電流が流れた場合、抵抗Ｒ４の両端子間の電圧は、ダイオードＤ３を介して、抵抗Ｒ１３及びコンデンサＣ３夫々の両端子間に印加されて高周波ノイズが除去される。
【００８９】
抵抗Ｒ４の両端子間の電圧は、抵抗Ｒ１３及びコンデンサＣ３によって高周波ノイズを除去された後、オペアンプ５１のプラス端子に印加される。オペアンプ５１のマイナス端子には、電圧Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ１４，Ｒ１５で分圧した電圧である電圧Ｖ１が印加されている。ここで、コンデンサＣ４は抵抗Ｒ１５の両端子間に印加される電圧の高周波ノイズを除去している。これにより、オペアンプ５１のマイナス端子に印加されている電圧Ｖ１は一定に保たれる。
【００９０】
オペアンプ５１は、コンパレータとして機能し、プラス端子に印加された電圧がマイナス端子に印加された電圧を超えている場合、即ち、抵抗Ｒ４の両端子間の電圧が電圧Ｖ１を超えた場合、出力端子からハイレベルの電圧を出力する。オペアンプ５１は、プラス端子に印加された電圧がマイナス端子に印加された電圧を下回った場合、出力端子から、ハイレベルの電圧よりも低いローレベルの電圧を出力する。
【００９１】
抵抗Ｒ４の両端子間の電圧が電圧Ｖ１を超えてオペアンプ５１が出力端子からハイレベルの電圧を出力した場合、ハイレベルの電圧が、ダイオードＤ５及び抵抗Ｒ１８を介してバイポーラトランジスタＢ１のベースに印加され、バイポーラトランジスタＢ１がオンになる。これによって、前述したように電圧印加部１１の端子Ｔ７，Ｔ８から出力される直流電圧の上限が電圧Ｖ４から電圧Ｖ３に変更される。このとき、ハイレベルの電圧は抵抗Ｒ１６，Ｒ１９夫々の両端子間にも印加される。
【００９２】
また、オペアンプ５１が出力端子からハイレベルの電圧を出力した場合、ハイレベルの電圧がオペアンプ５２のプラス端子に印加される。オペアンプ５２は、オペアンプ５１と同様にコンパレータとして機能し、プラス端子に印加された電圧がマイナス端子に印加された電圧を超えている場合に出力端子からハイレベルの電圧を出力し、プラス端子に印加された電圧がマイナス端子に印加された電圧を下回った場合に出力端子からハイレベルの電圧よりも低いローレベルの電圧を出力する。
【００９３】
オペアンプ５２、コンデンサＣ５、ダイオードＤ６及び抵抗Ｒ２０，Ｒ２１によって構成される回路は、電圧バッファとして機能し、オペアンプ５２のプラス端子にハイレベルの電圧が印加されている間、サイリスタＳ１のゲートにハイレベルの電圧が印加され、サイリスタＳ１をオンし続ける。
【００９４】
具体的には、オペアンプ５２のプラス端子にハイレベルの電圧が印加された場合、オペアンプ５２は、出力端子からダイオードＤ６を介して、ハイレベルの電圧をコンデンサＣ５の両端子間に印加し、更にダイオードＤ６及び抵抗Ｒ２０を介して、ハイレベルの電圧をサイリスタＳ１のゲートに印加する。
【００９５】
回路の不安定な動作によって、一時的にプラス端子に印加される電圧がマイナス端子に印加された電圧よりも低くなってオペアンプ５２が出力端子からローレベルの電圧を出力した場合であっても、コンデンサＣ５の両端子間の電圧はハイレベルの電圧に保たれている。このため、サイリスタＳ１のゲートにハイレベルの電圧が印加され続ける。
【００９６】
オペアンプ５２のプラス端子にローレベルの電圧が印加され続けた場合、コンデンサＣ５は放電し、抵抗Ｒ２０，Ｒ２１によって電力が消費されて、コンデンサＣ５の両端子間の電圧が低くなる。これにより、サイリスタＳ１のゲートに所定電圧未満の電圧が印加されてサイリスタＳ１はオフとなる。
【００９７】
オペアンプ５１が出力端子からハイレベルの電圧を出力した場合、ハイレベルの電圧は、ダイオードＤ４及び抵抗Ｒ１２を介してオペアンプ５１のプラス端子に印加される。このハイレベルの電圧は、電圧Ｖ１よりも高い電圧に設定されている。
【００９８】
このため、オペアンプ５１は、後述するバイポーラトランジスタＢ３がオンとなり、オペアンプ５１の出力端子の電圧が略ゼロとなってオペアンプ５１のプラス端子に印加される電圧がマイナス端子に印加される電圧Ｖ１よりも低くなるまで、オペアンプ５１は出力端子からハイレベルの電圧を出力し続け、バイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々のオンを維持する。
【００９９】
以上のように、検出回路１３では、ＬＥＤ３が端子Ｔ３，Ｔ４間に接続されて抵抗Ｒ４に電流が流れた場合、オペアンプ５１のプラス端子に印加される電圧がオペアンプ５１のマイナス端子に印加される電圧Ｖ１よりも高くなる。これにより、オペアンプ５１は出力端子からハイレベルの電圧を出力し、バイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１をオンにすると共に、ハイレベルの電圧を自身のプラス端子にも印加する。
【０１００】
従って、オペアンプ５１は出力端子からハイレベルの電圧を出力し続け、サイリスタＳ１がオンになって抵抗Ｒ４の両端子間の電圧が電圧Ｖ１以下となった後でも、バイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々のオンが維持される。この維持によって、ＬＥＤ３に安定した一定の電流が流れてＬＥＤ３が正常に点灯し、ＬＥＤ３の正常な点灯動作を維持することができる。
【０１０１】
バイポーラトランジスタＢ３は、バイポーラトランジスタＢ１，Ｂ２と同様に、ベースに所定電圧以上の電圧が印加された場合にコレクタからエミッタに電流が流れてオンとなり、ベースに印加されている電圧が所定電圧未満である場合にはコレクタからエミッタに電流が流れず、オフとなる。
【０１０２】
前述したように、ＬＥＤ３が端子Ｔ３，Ｔ４間から取外されて抵抗Ｒ６に電流が流れて抵抗Ｒ６の両端子間の電圧が電圧Ｖ２を超えた場合、抵抗Ｒ６の両端子間の電圧によってバイポーラトランジスタＢ３はオンとなる。
【０１０３】
これにより、オペアンプ５１のプラス端子の電位が、オペアンプ５１のグランド端子の電位と略一致するため、オペアンプ５１，５２夫々のプラス端子、及び、バイポーラトランジスタＢ１のベースに略ゼロの電圧が印加される。これにより、オペアンプ５１では、プラス端子に印加された電圧がマイナス端子に印加されている電圧Ｖ１よりも低くなり、出力端子からローレベルの電圧が出力される。
【０１０４】
また、バイポーラトランジスタＢ１のベースにダイオードＤ５及び抵抗Ｒ１８を介して略ゼロの電圧が印加されるため、バイポーラトランジスタＢ１はオフとなり、前述したように、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧の上限は電圧Ｖ３から電圧Ｖ４に低下する。
【０１０５】
更に、オペアンプ５２では、プラス端子に略ゼロの電圧が印加されるため、出力端子からローレベルの電圧が出力される。ローレベルの電圧は抵抗Ｒ２０を介してサイリスタＳ１のゲートに印加されて、サイリスタＳ１はオフとなる。
【０１０６】
電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧の上限が電圧Ｖ４以下に制限され、ツェナーダイオードＺ１のカソード、及び、抵抗Ｒ６の他方の端子間の電圧が電圧Ｖｚを下回った場合、抵抗Ｒ６の両端子間の電圧は電圧Ｖ２を下回って、バイポーラトランジスタＢ３はオフとなる。
【０１０７】
バイポーラトランジスタＢ３がオフになった後においては、オペアンプ５１は、出力端子からローレベルの電圧を出力し、出力したローレベルの電圧はダイオードＤ４及び抵抗Ｒ１２を介してオペアンプ５１のプラス端子に印加される。オペアンプ５１のプラス端子に印加されたローレベルの電圧は電圧Ｖ１よりも低く設定されているため、オペアンプ５１は、プラス端子に電圧Ｖ１を超える電圧が印加されるまで、出力端子からローレベルの電圧を出力し続ける。
【０１０８】
これによって、オペアンプ５１のプラス端子に電圧Ｖ１を超える電圧が印加されるまで、バイポーラトランジスタＢ１のベース、及び、オペアンプ５２のマイナス端子夫々にもオペアンプ５１の出力端子からローレベルの電圧が印加され続ける。このため、バイポーラトランジスタＢ１はオフを維持し、オペアンプ５２は出力端子からローレベルの電圧を出力し続けてサイリスタＳ１をオフに維持する。
【０１０９】
以上のように、検出回路１３では、端子Ｔ３，Ｔ４からＬＥＤ３が取外されてツェナーダイオードＺ１のカソード及びアノード間の電圧が降伏電圧を超えて抵抗Ｒ６の両端子間の電圧が電圧Ｖ２を超えた場合、バイポーラトランジスタＢ３がオンとなる。これにより、バイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々がオフになると共に、オペアンプ５１のプラス端子に印加される電圧は、低下して、オペアンプ５１のマイナス端子に印加されている電圧Ｖ１を下回る。
【０１１０】
従って、オペアンプ５１は出力端子からローレベルの電圧を出力し続ける。これにより、バイポーラトランジスタＢ１のオフによって端子Ｔ７，Ｔ８間の直流電圧の上限値が電圧Ｖ４となってバイポーラトランジスタＢ３がオフになった後でも、バイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１のオフが維持される。このようにバイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１のオフが維持されるので、端子Ｔ３，Ｔ４間にＬＥＤ３が再装着された場合にＬＥＤ３を再点灯させることができる。
【０１１１】
また、前述したように、サイリスタＳ１は、端子Ｔ３，Ｔ４間にＬＥＤ３が装着された直後についてはオフであり、端子Ｔ３，Ｔ４間のＬＥＤ３の装着によって抵抗Ｒ４に電流が流れ、検出回路１３が検出した抵抗Ｒ４の両端子間の電圧Ｅ１が電圧Ｖ１を超える。これにより、オペアンプ５１の出力端子がハイレベルの電圧を出力し、オペアンプ５２の出力端子がハイレベルの電圧を出力する。オペアンプ５２が出力端子からハイレベルの電圧を出力することによって、コンデンサＣ５の両端子間の電圧が上昇し、サイリスタＳ１がオフからオンとなる。サイリスタＳ１がオンになると、電流は端子Ｔ４からサイリスタＳ１を介して端子Ｔ８に流れて、端子Ｔ３から抵抗Ｒ３，Ｒ４を経由して端子Ｔ８に流れる電流は略ゼロとなる。このため、抵抗Ｒ３，Ｒ４にはＬＥＤ３が端子Ｔ３，Ｔ４間に装着された後の一定期間にのみ流れるため、抵抗Ｒ３，Ｒ４で無駄に電力が消費されることはない。
【０１１２】
なお、検出回路１３を、マイクロコンピュータを用いて構成してもよい。この場合、マイクロコンピュータは、抵抗Ｒ４，Ｒ６夫々の両端子間の電圧を検出している。マイクロコンピュータは、検出した抵抗Ｒ４の両端子間の電圧Ｅ１が電圧Ｖ１を超えた場合にバイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々をオンにし、検出した抵抗Ｒ６の両端子間の電圧Ｅ２が電圧Ｖ２を超えた場合にバイポーラトランジスタＢ１及びサイリスタＳ１夫々をオフにする。
【０１１３】
また、電圧印加部１１は、トランス４５が用いられた絶縁回路で構成されているが、電圧印加部１１の構成はこの構成に限定されず、電圧印加部１１は端子Ｔ５，Ｔ６間に印加された交流電圧を直流電圧に変換でき、端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧を制御回路１２が制御できる構成であればよい。電圧印加部１１を、例えば、スイッチとコイルとを用いた非絶縁回路で構成してもよい。
【０１１４】
また、本実施の形態では、抵抗Ｒ８の両端子間の電圧を電圧Ｖ５以下に制御し、バイポーラトランジスタＢ１のオン／オフによって抵抗Ｒ８の両端子間の抵抗値を変更することによって、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧の上限を電圧Ｖ３又はＶ４に変更している。しかし、電圧印加部１１が端子Ｔ７，Ｔ８から出力する直流電圧の上限を変更する構成は、以上のような構成に限定されない。
【０１１５】
また、抵抗回路は、抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路に限定されず、抵抗Ｒ４を含む回路であればよい。また、抵抗Ｒ２が接続される位置は、端子Ｔ８及びサイリスタＳ１の間に限定されず、抵抗Ｒ２は端子Ｔ３，Ｔ７間、又は、端子Ｔ４，Ｔ８間に流れる電流の経路に設けられていればよい。抵抗Ｒ２が端子Ｔ３，Ｔ７間に流れる電流の経路に設けられた場合、抵抗Ｒ２は、端子Ｔ３，Ｔ７間に流れる電流を検出するために用いられる。
【０１１６】
また、バイポーラトランジスタＢ１，Ｂ３夫々の代わりにオペアンプを用いてもよい。オペアンプの特性は、周辺の温度によって変動しにくく、安定的に動作する。このため、バイポーラトランジスタＢ１，Ｂ３夫々の代わりにオペアンプを用いることによって、周辺の温度が変動した場合であっても、電源装置１は安定的に動作する。
【０１１７】
更に、バイポーラトランジスタＢ１，Ｂ２，Ｂ３夫々は、スイッチとして機能すればよいため、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタでもよく、電界効果トランジスタであってもよい。サイリスタＳ１も、スイッチとして機能すればよいため、バイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタであってもよい。
【０１１８】
更に、電源装置１の端子Ｔ３，Ｔ４間に取り付ける負荷はＬＥＤ３に限定されず、一定の電流を流して動作させる必要がある負荷であってもよい。
【０１１９】
開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２０】
１  電源装置
１１  電圧印加部
１２  制御回路
１３  検出回路
Ｂ１  バイポーラトランジスタ
Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９  抵抗
Ｓ１  サイリスタ
Ｔ３，Ｔ４，Ｔ７，Ｔ８  端子
Ｚ１  ツェナーダイオード
【図１】
2014042424.tif 000003
【図２】
2014042424.tif 000004
【図３】
2014042424.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る電源装置は、交流電圧から変換した直流電圧を出力端子対から接続端子対間に印加する電圧印加部と、出力端子対及び接続端子対夫々の一方の端子間又は他方の端子間に流れる電流の経路に設けられる第１抵抗と、該第１抵抗の両端子間の電圧が所定電圧を下回った場合に前記直流電圧を上昇させる第１制御手段とを備える電源装置において、前記一方の端子間に接続される第１スイッチと、該第１スイッチに並列に接続されており、第２抵抗を含む抵抗回路と、該第２抵抗の両端子間の電圧を検出する第１検出手段と、前記他方の端子間の第１接続ノード、及び、前記一方の端子間の第２接続ノードの間に接続される第３抵抗と、該第３抵抗の両端子間の電圧を検出する第２検出手段と、前記第１検出手段が検出した第１検出電圧が所定の第１電圧を超えた場合に前記第１スイッチをオンにし、前記第２検出手段が検出した第２検出電圧が所定の第２電圧を超えた場合に前記第１スイッチをオフにする第２制御手段と、前記第１検出電圧が前記第１電圧を超えた場合に前記直流電圧を所定の第３電圧以下に制限し、前記第２検出電圧が前記第２電圧を超えた場合に前記直流電圧を前記第３電圧よりも低い所定の第４電圧以下に制限する制限手段とを備えることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
第１スイッチがオフである状態で接続端子対間に負荷が接続された場合、電圧印加部によって負荷に電圧が印加されて、第２抵抗に電流が流れ、第１検出手段が検出した第２抵抗の両端子間の第１検出電圧が所定の第１電圧を超える。これにより、接続端子対間への負荷の装着が確実に検出され、第２制御手段は第１スイッチをオンにする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
第１制御手段は、第１抵抗の両端子間の電圧が所定電圧を下回っている場合に、電圧印加部が出力端子対から出力する直流電圧を、制限手段によって制限される所定の第３電圧以下の範囲で上昇させる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
負荷が接続端子対間から取外された場合、第１抵抗に電流が流れず、第１抵抗の両端子間の電圧が所定電圧を下回り、第１制御手段は、電圧印加部が出力端子対から出力する電圧を上昇させ続ける。これによって、第２検出手段が検出した第３抵抗の両端子間の第２検出電圧が所定の第２電圧を超えた場合、接続端子対からの負荷の取外しが確実に検出され、第２制御手段は第１スイッチをオフにし、制限手段は、電圧印加部が出力端子対から出力する直流電圧を第３電圧よりも低い第４電圧以下に制限する。これにより、負荷が取り外されている場合に出力端子対から出力される直流電圧が第４電圧を超えることはなく、装置を安全に使用することが可能となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明に係る電源装置は、前記第１及び第２接続ノード間に直列に接続される第４及び第５抵抗と、該第５抵抗に並列に接続されており、第６抵抗及び第２スイッチを含む直列回路と、前記第５抵抗の両端子間の電圧を検出する第３検出手段とを備え、前記制限手段は、前記第１検出電圧が前記第１電圧を超えた場合に前記第２スイッチをオンにし、前記第２検出電圧が前記第２電圧を超えた場合に前記第２スイッチをオフにし、前記第３検出手段が検出した第３検出電圧が所定の第５電圧を超えた場合に、前記第１制御手段の制御よりも優先して、前記直流電圧を低下させることによって、前記直流電圧を前記第３又は第４電圧以下に制限するように構成してあることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明にあっては、第４及び第５抵抗は第１及び第２接続ノード間に直列に接続され、第６抵抗及び第２スイッチを含む直列回路は第５抵抗に並列に接続される。制限手段は、第３検出手段が検出した第５抵抗の両端子間の第３検出電圧が所定の第５電圧を超えた場合に、第１制御手段の制御よりも優先して、電圧印加部が出力端子対から出力する直流電圧を低下させる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
制限手段は、第１検出手段が検出した第１検出電圧が第１電圧を超えて接続端子対間への負荷の装着が検出された場合、第２スイッチをオンにする。これにより、第５抵抗の両端子間の抵抗値は、第５抵抗の抵抗値から、第５及び第６抵抗を含む並列回路の抵抗値になって低下する。このため、第３検出手段が検出した第５抵抗の両端子間の第３検出電圧が第５電圧を超えるまでに、第４抵抗に、より多量の電流を流すことが可能となり、制限手段によって制限される直流電圧の上限が上がる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
制限手段は、第２検出手段が検出した第２検出電圧が第２電圧を超えて接続端子対間からの負荷の取外しを検出した場合、第２スイッチをオフにする。これにより、第５抵抗の両端子間の抵抗値は、第５及び第６抵抗を含む並列回路の抵抗値から、第５抵抗の抵抗値になって上昇する。このため、第３検出手段が検出した第５抵抗の両端子間の第３検出電圧が第５電圧を超えるまでに、第４抵抗に流すことが可能な電流の量が減少し、制限手段によって制限される直流電圧の上限が下がる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
以上のようにして、制限手段は、電圧印加部が端子対間に印加する直流電圧を第３又は第４電圧以下に制限する。第２スイッチのオン／オフによって、制限手段が制限する直流電圧の上限が容易に変更される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
このため、第１接続ノード及び第３抵抗の間にツェナーダイオードを接続することによって、第２検出手段が検出した第３抵抗の両端子間の第２検出電圧が第２電圧を超える場合にのみ、第３抵抗に電流を流すことが可能となる。従って、第３抵抗での消費電力は低い。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
交流電圧から変換した直流電圧を出力端子対から接続端子対間に印加する電圧印加部と、出力端子対及び接続端子対夫々の一方の端子間又は他方の端子間に流れる電流の経路に設けられる第１抵抗と、該第１抵抗の両端子間の電圧が所定電圧を下回った場合に前記直流電圧を上昇させる第１制御手段とを備える電源装置において、
前記一方の端子間に接続される第１スイッチと、
該第１スイッチに並列に接続されており、第２抵抗を含む抵抗回路と、
該第２抵抗の両端子間の電圧を検出する第１検出手段と、
前記他方の端子間の第１接続ノード、及び、前記一方の端子間の第２接続ノードの間に接続される第３抵抗と、
該第３抵抗の両端子間の電圧を検出する第２検出手段と、
前記第１検出手段が検出した第１検出電圧が所定の第１電圧を超えた場合に前記第１スイッチをオンにし、前記第２検出手段が検出した第２検出電圧が所定の第２電圧を超えた場合に前記第１スイッチをオフにする第２制御手段と、
前記第１検出電圧が前記第１電圧を超えた場合に前記直流電圧を所定の第３電圧以下に制限し、前記第２検出電圧が前記第２電圧を超えた場合に前記直流電圧を前記第３電圧よりも低い所定の第４電圧以下に制限する制限手段と
を備えることを特徴とする電源装置。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記第１及び第２接続ノード間に直列に接続される第４及び第５抵抗と、
該第５抵抗に並列に接続されており、第６抵抗及び第２スイッチを含む直列回路と、
前記第５抵抗の両端子間の電圧を検出する第３検出手段と
を備え、
前記制限手段は、
前記第１検出電圧が前記第１電圧を超えた場合に前記第２スイッチをオンにし、
前記第２検出電圧が前記第２電圧を超えた場合に前記第２スイッチをオフにし、
前記第３検出手段が検出した第３検出電圧が所定の第５電圧を超えた場合に、前記第１制御手段の制御よりも優先して、前記直流電圧を低下させることによって、前記直流電圧を前記第３又は第４電圧以下に制限するように構成してあること
を特徴とする請求項１に記載の電源装置。