(57)【要約】【課題】ＤＣ／ＤＣ変換回路を備える電源装置において、電源投入直後の出力容量は十分にチャージされていないため、ＤＣ／ＤＣ変換回路の直流出力電圧が印加されるＬＥＤに異常がなくとも、ＬＥＤの短絡発生と誤判定される。【解決手段】電源装置（１０）は、第１直流電圧（Ｖｄｃ１）を第２直流電圧（Ｖｄｃ２）に変換するＤＣ／ＤＣ変換回路（３）と、ＤＣ／ＤＣ変換回路を制御するスイッチング制御部（６）を備え、第１コイル（Ｌ１）の電流を制御する第１スイッチ素子（Ｍ１）および第２スイッチ素子（Ｍ２）の導通状態はスイッチ素子駆動信号（ｄｒｖ）で制御される。起動後の第１スイッチ素子および第２スイッチ素子の導通期間において、出力電圧検出信号（ｖｏ）が短絡判定電圧（ｖｏ＿ｍｉｎ１）を超えない場合、スイッチング制御部は第１スイッチ素子および第２スイッチ素子を非導通状態に設定する。【選択図】図１
2014108018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を第１直流電圧に変換して出力する整流部と、
一対の入力ノード間に印加された前記第１直流電圧を第２直流電圧に変換して一対の出力ノード間に出力するＤＣ／ＤＣ変換部と、
前記ＤＣ／ＤＣ変換部を制御するスイッチング制御部と、を備える電源装置であって、
前記ＤＣ／ＤＣ変換部は、第１コイルと、前記第１コイルの電流を制御する第１スイッチ素子および第２スイッチ素子と、前記一対の出力ノード間の電圧に基づき出力電圧検出信号を生成する出力電圧検出回路と、を有し、
前記スイッチング制御部は、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子を所定時間導通状態に設定するスイッチ素子駆動信号を生成し、
起動後の前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子の導通期間において、前記出力電圧検出信号が第１短絡判定電圧を超えない場合、前記スイッチング制御部は、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子を非導通状態に設定する、電源装置。
【請求項２】
前記スイッチング制御部は、調光モード設定信号に応答して、前記スイッチ素子駆動信号の導通時間を制御する、請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記ＤＣ／ＤＣ変換部は、前記第１コイルのゼロ電流を検出してゼロ電流検出信号を出力する第２コイルを、さらに有し、
前記スイッチング制御部は、前記ゼロ電流検出信号に応答して、前記スイッチ素子駆動信号を生成する、請求項１または請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
交流電圧を第１直流電圧に変換して、第１ノードおよび第２ノード間に出力する整流部と、
前記第１直流電圧を第２直流電圧に変換して、前記第２ノードおよび第５ノード間に出力するＤＣ／ＤＣ変換部と、
前記ＤＣ／ＤＣ変換部を制御するスイッチング制御部と、を備える電源装置であって、
前記ＤＣ／ＤＣ変換部は、
前記第１ノードおよび第３ノード間に接続された第１スイッチ素子と、
前記第２ノードおよび前記第３ノードに、各々、アノードおよびカソードが接続された第１ダイオードと、
前記第３ノードおよび第４ノード間に接続された第１コイルと、
前記第４ノードおよび前記第２ノード間に直列に接続された第２スイッチ素子および第１抵抗と、
前記第４ノードおよび前記第５ノードに、各々、アノードおよびカソードが接続された第２ダイオードと、
前記第２ノードおよび前記第５ノード間に接続された出力電圧検出回路と、
スイッチング制御部と、を有し、
前記出力電圧検出回路は、前記第２ノードおよび前記第５ノード間の電圧に基づき、出力電圧検出信号を生成し、
前記スイッチング制御部は、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子を所定時間導通状態に設定するスイッチ素子駆動信号を生成し、
起動後の前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子の導通期間において、前記出力電圧検出信号が第１短絡判定電圧を超えない場合、前記スイッチング制御部は、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子を非導通状態に設定する、電源装置。
【請求項５】
前記ＤＣ／ＤＣ変換部は、前記第２ノードに一端が接続され、前記スイッチング制御部と他端が接続された第２コイルを、さらに有し、
前記第２コイルは、前記第１コイルのゼロ電流を検出してゼロ電流検出信号を生成し、
前記スイッチング制御部は、前記ゼロ電流検出信号に応答して、前記スイッチ素子駆動信号を生成する、請求項４記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源装置に関し、特に、ＬＥＤ照明用の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ照明用電源装置の出力短絡異常の判定方法として、負荷である発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記載。）の出力端子間の電圧を監視し、その電圧が規定電圧範囲外になったときに、負荷の短絡または開放異常として判定することが知られている。負荷短絡時は、負荷抵抗が０Ωの場合と等価である。従って、ＬＥＤ照明用電源装置の出力電流が変わらない場合、負荷の出力端子間の電圧は０Ｖまで低下する。また、負荷開放時は、負荷抵抗が無限大の場合と等価である。従って、出力電流が変わらない場合、負荷の出力端子間の電圧は上昇する。
【０００３】
ＬＥＤ照明用電源装置の制御回路は、その負荷の出力端子間の電圧を定期的に監視し、負荷の短絡異常および負荷の開放異常の発生を判定する。負荷の出力端子間の電圧が、規定電圧範囲の下限より低下した場合および規定電圧範囲の上限より上昇した場合、各々、負荷短絡発生および負荷開放発生、と判定される。制御回路は、その判定結果に基づき、負荷の出力端子間への電圧印加を停止する等の異常時制御を行う。
【０００４】
特許文献１は、直列接続された２つのＬＥＤランプに出力電圧を印加する電力変換部、電力変換部の出力電圧を検出する第１の電圧検出部、２つのＬＥＤランプの一方に印加される電圧を検出する第２の電圧検出部、および電力変換部の出力電流を目標値となるように制御する制御部と、を備えるＬＥＤ点灯装置を開示する。制御部は、第２の電圧検出部の電圧、または第１の電圧検出部の電圧と第２の電圧検出部の電圧との差電圧の少なくともいずれか一方が所定の正常範囲から外れた時に、出力電圧を減少させる。
【０００５】
特許文献２は、ＬＥＤ光源に直流電圧を供給するコンバータを備えた点灯回路部と、点灯回路部からＬＥＤ光源への出力経路上に配置された保護回路部と、を備えるＬＥＤ駆動装置を開示する。ＬＥＤ駆動装置へ電力供給が開始されると、点灯回路部は、所定の定常電圧をＬＥＤ光源に印加する。この後、ＬＥＤ光源が外れた場合、点灯回路部は、設定された待機モードまたは停止モードに応じて、その出力電圧を減少させる。
【０００６】
特許文献３は、全波整流回路の出力電圧を印加する第１トランジスタとリアクトルとの直列回路と、リアクトルと並列的に接続される第２トランジスタとコンデンサとの直列回路と、第１トランジスタおよび第２トランジスタの導通状態を制御する制御回路と、を備えた照明用ＬＥＤ駆動回路を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１４２３５８号公報
【特許文献２】特開２００６−２１０２７１号公報
【特許文献３】特開２０１１−６５８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
力率改善回路と負荷駆動回路とを共通のスイッチング制御信号で制御するワンステージ型の電源装置は、電源投入直後から出力容量のチャージを行う。電源装置に接続される負荷の出力端子間の電圧は、出力容量のチャージが完了するまで十分に上昇しない。その結果、ＬＥＤに異常がなくとも、ＬＥＤの短絡発生と誤判定されるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、交流電圧を第１直流電圧に変換して出力する整流部と、一対の入力ノード間に印加された第１直流電圧を第２直流電圧に変換して一対の出力ノード間に出力するＤＣ／ＤＣ変換部と、ＤＣ／ＤＣ変換部を制御するスイッチング制御部と、を備える電源装置であって、ＤＣ／ＤＣ変換部は、第１コイルと、第１コイルの電流を制御する第１スイッチ素子および第２スイッチ素子と、一対の出力ノード間の電圧に基づき出力電圧検出信号を生成する出力電圧検出回路と、を有し、スイッチング制御部は、第１スイッチ素子および第２スイッチ素子を所定時間導通状態に設定するスイッチ素子駆動信号を生成し、起動後の第１スイッチ素子および第２スイッチ素子の導通期間において、出力電圧検出信号が第１短絡判定電圧を超えない場合、スイッチング制御部は、第１スイッチ素子および第２スイッチ素子を非導通状態に設定する、電源装置である。
【００１０】
本発明の電源装置において、スイッチング制御部は、調光モード設定信号に応答して、スイッチ素子駆動信号の導通時間を制御する。
【００１１】
本発明は、交流電圧を第１直流電圧に変換して、第１ノードおよび第２ノード間に出力する整流部と、第１直流電圧を第２直流電圧に変換して、第２ノードおよび第５ノード間に出力するＤＣ／ＤＣ変換部と、ＤＣ／ＤＣ変換部を制御するスイッチング制御部と、を備える電源装置であって、ＤＣ／ＤＣ変換部は、第１ノードおよび第３ノード間に接続された第１スイッチ素子と、第２ノードおよび第３ノードに、各々、アノードおよびカソードが接続された第１ダイオードと、第３ノードおよび第４ノード間に接続された第１コイルと、第４ノードおよび第２ノード間に直列に接続された第２スイッチ素子および第１抵抗と、第４ノードおよび第５ノードに、各々、アノードおよびカソードが接続された第２ダイオードと、第２ノードおよび第５ノード間に接続された出力電圧検出回路と、スイッチング制御部と、を有し、出力電圧検出回路は、第２ノードおよび第５ノード間の電圧に基づき、出力電圧検出信号を生成し、スイッチング制御部は、第１スイッチ素子および第２スイッチ素子を所定時間導通状態に設定するスイッチ素子駆動信号を生成し、起動後の第１スイッチ素子および第２スイッチ素子の導通期間において、出力電圧検出信号が第１短絡判定電圧を超えない場合、スイッチング制御部は、第１スイッチ素子および第２スイッチ素子を非導通状態に設定する、電源装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＬＥＤの短絡発生の判定精度を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る電源装置の構成図である。
【図２】正常特性を有するＬＥＤが接続された実施の形態１に係る電源装置の動作を説明するタイミング図である。
【図３】短絡異常を有するＬＥＤが接続された実施の形態１に係る電源装置の動作を説明するタイミング図である。
【図４】実施の形態１に係る電源装置の変形例の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載ある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態の図面において、同一の参照符号や参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。また、実施の形態の説明において、同一の参照符号等を付した部分等に対しては、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００１５】
＜実施の形態１＞
図１を参照して、実施の形態１に係る電源装置１０の構成を説明する。
【００１６】
電源装置１０は、整流部２、ＤＣ／ＤＣ変換部３、およびスイッチング制御部６を備える。
【００１７】
整流部２は、ノードＮ１およびノードＮ２間に印加された交流電源１の交流電圧を第１直流電圧Ｖｄｃ１に変換し、ノードＮ４に出力する。
【００１８】
整流部２は、ダイオードＤ１−Ｄ４で、ノードＮ１およびノードＮ２間に印加された交流電源１を整流し、ノードＮ４に第１直流電圧Ｖｄｃ１として出力する。ダイオードＤ３のアノードおよびダイオードＤ２のカソードは、ノードＮ１と接続され、ダイオードＤ１のアノードおよびダイオードＤ４のカソードは、ノードＮ２と接続される。ダイオードＤ２のアノードおよびダイオードＤ４のアノードは、ノードＮ３と接続され、ダイオードＤ１のカソードおよびダイオードＤ３のカソードは、ノードＮ４と接続される。ノードＮ３は、接地電圧ＧＮＤに設定される。
【００１９】
ＤＣ／ＤＣ変換部３は、ノードＮ３およびノードＮ４（以下、一対の入力ノード、と記載する場合もある。）に印加された第１直流電圧Ｖｄｃ１を変圧して第２直流電圧Ｖｄｃ２を生成し、ノードＮ７およびノードＮ８（以下、一対の出力ノード、と記載する場合もある。）に出力する。第２直流電圧Ｖｄｃ２は、一対の出力ノードに接続されたＬＥＤ４へ順方向に印加される。
【００２０】
ＤＣ／ＤＣ変換部３は、力率改善部３ａおよび負荷駆動部３ｂを有する。
力率改善部３ａは、ノードＮ３およびノードＮ４間に接続された容量Ｃ１と、ノードＮ３およびノードＮ４間に直列接続された抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２と、ノードＮ４およびノードＮ５に、各々、ドレインおよびソースが接続されたｎ型トランジスタＭ１と、ノードＮ３およびノードＮ５間に、各々、アノードおよびカソードが接続されたダイオードＤ５と、コイルＬ１およびコイルＬ２と、を有する。
【００２１】
コイルＬ１の一端および他端は、各々、ノードＮ５およびノードＮ６と接続される。コイルＬ２の一端はノードＮ３と接続され、その他端はスイッチング制御部６と接続される。コイルＬ２は、コイルＬ１の電流がゼロとなるタイミングを検出し、ゼロ電流検出信号ｚｄｃを出力する。抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２の接続点から、交流電源１が出力する交流電圧に対応する値を有するＡＣ電圧検出信号ａｃｖが出力される。ｎ型トランジスタＭ１のゲートには、スイッチング制御部６が出力するスイッチ素子駆動信号ｄｒｖが印加される。
【００２２】
負荷駆動部３ｂは、ドレインがノードＮ６に接続され、ソースが抵抗Ｒ３の一端に接続されたｎ型トランジスタＭ２を有する。抵抗Ｒ３の他端は、ノードＮ３と接続される。ｎ型トランジスタＭ２のソースと抵抗Ｒ３の接続点から、ｎ型トランジスタＭ２に流れる電流に対応する値を有するスイッチ素子過電流検出信号ｓｗｏｃが出力される。ｎ型トランジスタＭ２のゲートには、スイッチ素子駆動信号ｄｒｖが印加される。
【００２３】
負荷駆動部３ｂは、さらに、ノードＮ６およびノードＮ８に、各々、アノードおよびカソードが接続されたダイオードＤ６と、ノードＮ８およびノードＮ３間に接続された容量Ｃ２と、ノードＮ８およびノードＮ３間に直列接続された抵抗Ｒ４および抵抗Ｒ５を有する出力電圧検出回路と、を有する。出力電圧検出回路は、抵抗Ｒ４および抵抗Ｒ５の接続点から、第２直流電圧Ｖｄｃ２に対応する値を有する出力電圧検出信号ｖｏを出力する。
【００２４】
負荷駆動部３ｂは、さらに、ノードＮ３およびノードＮ７間に接続される抵抗Ｒ６、ノードＮ７に一端が接続され、他端が容量Ｃ３の一端と接続された抵抗Ｒ７を有する。容量Ｃ３の他端には、接地電圧ＧＮＤが印加される。抵抗Ｒ７および容量Ｃ３の接続点から、ＤＣ／ＤＣ変換部３の出力電流に対応する値を有する出力電流検出信号ｉｏが出力される。
【００２５】
ＤＣ／ＤＣ変換部３の機能を説明する。
力率改善部３ａおよび負荷駆動部３ｂは、各々、降圧コンバータおよび昇圧コンバータとして機能する。力率改善部３ａのコイルＬ１の一端（ノードＮ５）には、ｎ型トランジスタＭ１を介して、第１直流電圧Ｖｄｃ１が印加される。スイッチ素子駆動信号ｄｒｖに応答してｎ型トランジスタＭ１の導通状態が制御されると、第１直流電圧Ｖｄｃ１を降圧した電圧がノードＮ６に生成される。
【００２６】
力率改善部３ａのコイルＬ１の電流は、さらに、負荷駆動部３ｂのｎ型トランジスタＭ２および抵抗Ｒ３により制御される。スイッチ素子駆動信号ｄｒｖに応答してｎ型トランジスタＭ２の導通状態が制御されると、ノードＮ５の電圧を昇圧した電圧がノードＮ８に生成される。
【００２７】
力率改善部３ａのｎ型トランジスタＭ１および負荷駆動部３ｂのｎ型トランジスタＭ２の導通状態は、スイッチ素子駆動信号ｄｒｖで同時に制御される。その結果、ＤＣ／ＤＣ変換部３は、最終的に、第１直流電圧Ｖｄｃ１を所望の値を有する第２直流電圧Ｖｄｃ２に変換して出力する。図１では、コイルＬ１は力率改善部３ａに属するものとしている。しかし、コイルＬ１は、降圧コンバータとして機能する力率改善部３ａと、昇圧コンバータとして機能する負荷駆動部３ｂで同時に制御される。従って、コイルＬ１およびコイルＬ２は、力率改善部３ａおよび負荷駆動部３ｂで共有されると考えるべきである。
【００２８】
力率改善部３ａは、さらに、ＤＣ／ＤＣ変換部３の力率改善回路として機能する。コイルＬ１の電流は、ｎ型トランジスタＭ１およびｎ型トランジスタＭ２で制御される。両トランジスタの導通開始時刻および導通時間は、各々、スイッチ素子駆動信号ｄｒｖの立ち上がりタイミングおよびパルス幅で制御される。スイッチング制御部６は、出力電圧検出信号ｖｏおよびゼロ電流検出信号ｚｄｃに基づき、スイッチ素子駆動信号ｄｒｖの立ち上がりタイミングおよびパルス幅を決定する。この結果、交流電源１の力率が改善される。
【００２９】
スイッチング制御部６の機能を説明する。
スイッチング制御部６は、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号であるスイッチ素子駆動信号ｄｒｖを生成する。スイッチ素子駆動信号ｄｒｖの生成タイミングは、ゼロ電流検出信号ｚｄｃの検出に応答して設定される。スイッチ素子駆動信号ｄｒｖのパルス幅は、出力電流検出信号ｉｏの値、即ち、ＬＥＤ４に供給される電流を一定値に維持するように設定される。このパルス幅の設定タイミングは、交流電源１のゼロ電圧を検出するＡＣゼロクロス検出部５が出力するゼロクロス検出信号ａｃｚに同期して、または任意の周期にて行われる。
【００３０】
スイッチング制御部６は、過電力保護機能をサポートする。スイッチ素子過電流検出信号ｓｗｏｃまたは出力電流検出信号ｉｏでＤＣ／ＤＣ変換部３の過電流を検出すると、スイッチ素子駆動信号ｄｒｖはハイレベルからロウレベルに設定される。この結果、ｎ型トランジスタＭ１およびｎ型トランジスタＭ２は緊急停止し（非導通状態に設定）、過電力によるＤＣ／ＤＣ変換部３の破壊が回避される。過電流を検出する出力電流検出信号ｉｏの設定範囲は、ＡＣ電圧検出信号ａｃｖに基づき設定される。
【００３１】
スイッチング制御部６は、ＵＶＬＯ機能（低電圧誤動作防止機能）をサポートする。ＡＣ電圧検出信号ａｃｖが設定値を下回ると、スイッチ素子駆動信号ｄｒｖはハイレベルからロウレベルに設定される。この結果、交流電源１の交流電圧が規定値以下になると、ＤＣ／ＤＣ変換部３の動作は停止される。
【００３２】
スイッチング制御部６は、過電圧保護機能をサポートする。出力電圧検出信号ｖｏが設定値を上回ると、スイッチ素子駆動信号ｄｒｖはハイレベルからロウレベルに設定される。この結果、負荷開放等に起因する第２直流電圧Ｖｄｃ２の異常増加によるＤＣ／ＤＣ変換部３の破壊が回避される。
【００３３】
図２を参照して、正常特性を有するＬＥＤ４が接続された実施の形態１に係る電源装置１０の動作を説明する。
【００３４】
電源装置１０は、上述の各機能に加え、電源装置１０に交流電源１の電圧を印加（以下、電源投入または起動、と記載する場合もある。）した場合における負荷短絡誤判定防止機能を備える。図２は、起動時における電源装置１０の動作を示すタイミング図である。この場合、電源装置１０には、短絡等の異常を有しない正常なＬＥＤ４が接続されているとする。図２（ａ）〜図２（ｃ）において、横軸は時刻を示す。縦軸は、任意スケールで各信号の変化を示す。
【００３５】
図２（ｂ）は、電源装置１０へ電源投入後のスイッチ素子駆動信号ｄｒｖの波形を示す。時刻ｔｓに電源装置１０に電源が投入されると、スイッチング制御部６は、内蔵するレジスタ等の初期設定を開始する。初期設定終了後の時刻ｔｄ１１に、スイッチング制御部６は、スイッチ素子駆動信号ｄｒｖをロウレベル（ＧＮＤ）から適宜設定されるハイレベルに立ち上げる。時刻ｔｄ１１から、パルス幅Ｔｄｒｖ１に対応する時間経過後の時刻ｔｄ１２に、スイッチ素子駆動信号ｄｒｖはハイレベルからロウレベルに設定される。
【００３６】
図２（ｃ）は、ＤＣ／ＤＣ変換部３が生成する出力電圧検出信号ｖｏの波形を示す。時刻ｔｄ１１から時刻ｔｄ１２の期間、ＤＣ／ＤＣ変換部３のｎ型トランジスタＭ１およびｎ型トランジスタＭ２は、コイルＬ１に電流を流す。その結果、容量Ｃ２（図１参照）の充電が開始され、時刻ｔ０以降、ＤＣ／ＤＣ変換部３の一対の出力ノード間の電圧は、所定値に達する。それに伴い、時刻ｔ０にロウレベルにあった出力電圧検出信号ｖｏは、時刻ｔ１に、後述する短絡判定電圧ｖｏ＿ｍｉｎ１以上となる。
【００３７】
図２（ａ）は、ＤＣ／ＤＣ変換部３が生成するゼロ電流検出信号ｚｄｃの波形を示す。時刻ｔｄ１２以降、コイルＬ１の電流がゼロになると、時刻ｔｚ２に、ゼロ電流検出信号ｚｄｃはロウレベルから適宜設定されるハイレベルに立ち上がる。
【００３８】
図２（ｂ）に示されるスイッチ素子駆動信号ｄｒｖは、ゼロ電流検出信号ｚｄｃの立ち上がりエッジに応答して、時刻ｔｄ２１からパルス幅Ｔｄｒｖ２に対応する時間経過後の時刻ｔｄ２２までハイレベルに設定される。このスイッチ素子駆動信号ｄｒｖにより、出力電圧検出信号ｖｏは、再度上昇を開始する。
【００３９】
図３を参照して、短絡異常を有するＬＥＤ４が接続された実施の形態１に係る電源装置１０の動作を説明する。
【００４０】
図３は、起動時における電源装置１０の動作を示すタイミング図である。この場合、電源装置１０には、短絡異常を有するＬＥＤ４が接続されているとする。図３（ａ）〜図３（ｃ）において、横軸は時刻を示す。縦軸は、任意スケールで各信号の変化を示す。
【００４１】
図３（ｂ）は、電源装置１０へ電源投入後のスイッチ素子駆動信号ｄｒｖの波形を示す。時刻ｔｓに電源装置１０に電源が投入されると、スイッチング制御部６は、内蔵するレジスタ等の初期設定を開始する。初期設定終了後の時刻ｔｄ１１に、スイッチング制御部６は、スイッチ素子駆動信号ｄｒｖをロウレベル（ＧＮＤ）から適宜設定されるハイレベルに立ち上げる。時刻ｔｄ１１から、パルス幅Ｔｄｒｖ１に対応する時間経過後の時刻ｔｄ１２に、スイッチ素子駆動信号ｄｒｖはハイレベルからロウレベルに設定される。
【００４２】
図３（ｃ）は、ＤＣ／ＤＣ変換部３が生成する出力電圧検出信号ｖｏの波形を示す。時刻ｔｄ１１から時刻ｔｄ１２の期間、ＤＣ／ＤＣ変換部３のｎ型トランジスタＭ１およびｎ型トランジスタＭ２は、コイルＬ１に電流を流す。その結果、容量Ｃ２（図１参照）の充電が開始され、時刻ｔ０以降、ＤＣ／ＤＣ変換部３の一対の出力ノード間の電圧は、上昇を開始する。それに伴い、時刻ｔ０にロウレベルにあった出力電圧検出信号ｖｏは上昇を開始する。
【００４３】
ＤＣ／ＤＣ変換部３の一対の出力ノード間に接続されているＬＥＤ４が短絡異常を有している場合、出力電圧検出信号ｖｏの上昇勾配は、図２（ｃ）に示される出力電圧検出信号ｖｏの上昇勾配より小さくなる。これは、短絡異常を有しいているＬＥＤ４の端子間インピーダンスは、正常特性を有するＬＥＤ４のそれよりも、小さいためである。従って、図３（ｃ）において、時刻ｔ１における出力電圧検出信号ｖｏの値は、短絡判定電圧ｖｏ＿ｍｉｎ１より小さくなる。
【００４４】
時刻ｔｄ１１から時刻ｔ１の立上り期間Ｔ１は、正常な特性を有するＬＥＤ４が接続されている電源装置１０の起動後、パルス幅Ｔｄｒｖ１を有するスイッチ素子駆動信号ｄｒｖがＤＣ／ＤＣ変換部３に出力される期間のうち、出力電圧検出信号ｖｏが短絡判定電圧ｖｏ＿ｍｉｎ１に到達するまでの期間である。この短絡判定電圧ｖｏ＿ｍｉｎ１の値は、ＤＣ／ＤＣ変換部３が出力する第２直流電圧Ｖｄｃ２の設定値および電源装置１０に接続されるＬＥＤ４の特性等を考慮して設定される。
【００４５】
図３（ｃ）に示されるように、時刻ｔ１から時刻ｔｄ１２の判定期間Ｔ２においても、出力電圧検出信号ｖｏが短絡判定電圧ｖｏ＿ｍｉｎ１まで上昇しない場合、スイッチング制御部６は、ＬＥＤ４の短絡異常を検出する。即ち、電源装置１０の起動後、パルス幅Ｔｄｒｖ１を有するスイッチ素子駆動信号ｄｒｖが生成される最初の期間において、出力電圧検出信号ｖｏが短絡判定電圧ｖｏ＿ｍｉｎ１を超えない場合、ＬＥＤ４は短絡異常を有していると判定される。
【００４６】
この判定期間Ｔ２は、正常な特性を有するＬＥＤ４が接続されている電源装置１０の起動後、パルス幅Ｔｄｒｖ１を有するスイッチ素子駆動信号ｄｒｖがＤＣ／ＤＣ変換部３に出力される期間のうち、出力電圧検出信号ｖｏが短絡判定電圧ｖｏ＿ｍｉｎ１以上となる期間である。
【００４７】
図３（ｃ）に示される通り、ＬＥＤ４の短絡異常が検出されると、スイッチング制御部６は、時刻ｔｄ２１から時刻ｔｄ２２のパルス幅Ｔｄｒｖ２を有するスイッチ素子駆動信号ｄｒｖを生成しない。即ち、ＤＣ／ＤＣ変換部３が有するｎ型トランジスタＭ１およびｎ型トランジスタＭ２は、非導通状態に設定される。
【００４８】
実施の形態１に係る電源装置１０によれば、判定期間Ｔ２における出力電圧検出信号ｖｏと、短絡判定電圧ｖｏ＿ｍｉｎ１と、を比較することで、電源装置１０の起動時において、ＬＥＤ４の短絡発生を精度よく検出することが可能となる。
【００４９】
＜実施の形態１の変形例＞
図４を参照して、実施の形態１に係る電源装置１０の変形例である電源装置１１の構成を説明する。
【００５０】
電源装置１１は、電源装置１０と以下の点で相違する。即ち、スイッチング制御部６１は、調光モード設定信号ｍｏｄｅに応答して、スイッチ素子駆動信号ｄｒｖのパルス幅を制御する機能を有する。電源装置１１において、同一の符号が付されたものは同一の構成を有し、それらの重複説明は行わない。
【００５１】
調光モード設定信号ｍｏｄｅは、ＬＥＤ４の調光モードを設定する。調光モードとして、例えば、全灯モード、消灯モード、階調調整モード、および常夜灯モードが挙げられる。本明細書では、上記に例示された４つの調光モードのうち、消灯モード以外を非消灯モードと定義する。
【００５２】
電源装置１１は、調光モード設定信号ｍｏｄｅで設定されたＬＥＤ４の各種調光モードに対応した第２直流電圧Ｖｄｃ２を生成する。電源装置１１が備えるスイッチング制御部６１は、入力された調光モード設定信号を保持する。非消灯モードを設定する調光モード設定信号ｍｏｄｅが入力されたスイッチング制御部６１は、各調光モードに対応したパルス幅を有するスイッチ素子駆動信号ｄｒｖを、ＤＣ／ＤＣ変換部３に出力する。消灯モードが設定された場合、スイッチング制御部６１は、ＤＣ／ＤＣ変換部３にスイッチ素子駆動信号ｄｒｖを出力しない。
【００５３】
スイッチング制御部６１は、判定期間Ｔ２における出力電圧検出信号ｖｏと、短絡判定電圧ｖｏ＿ｍｉｎ１と、の比較結果に基づき、ＬＥＤ４の短絡異常を検出する（図３参照）。ＬＥＤ４の短絡異常が検出されると、スイッチング制御部６１は、次のサイクルにおけるスイッチ素子駆動信号ｄｒｖを生成しない。これにより、調光モードが設定可能な電源装置１１においても、正しくＬＥＤ４の短絡発生を検出することが可能となる。
【００５４】
短絡判定電圧ｖｏ＿ｍｉｎ２の設定値は、非消灯モードに含まれる各調光モード毎に変更してもよい。非消灯モードに含まれる各調光モードでは、スイッチ素子駆動信号ｄｒｖのパルス幅は、各調光モードに適した値に設定される。そのパルス幅に適した短絡判定電圧ｖｏ＿ｍｉｎ２を各々設定することで、各調光モードにおける短絡発生の検出精度が向上する。
【００５５】
実施の形態１に係る電源装置１０において、ｎ型トランジスタＭ１／Ｍ２の各ゲートには、スイッチング制御部６の１つの端子から出力されるスイッチ素子駆動信号ｄｒｖが印加される。ｎ型トランジスタＭ１／Ｍ２へスイッチ素子駆動信号ｄｒｖを印加する構成はそれに限られず、スイッチング制御部６にスイッチ素子駆動信号ｄｒｖを出力する端子を２つ設け、各々の出力端子から各トランジスタにスイッチ素子駆動信号ｄｒｖを印加する構成としても良い。実施の形態１に係る電源装置１０の変形例である電源装置１１に関しても、同様である。
【００５６】
スイッチング制御部６およびスイッチング制御部６１の具体例として、マイクロコンピュータが適応される。マイクロコンピュータが備える演算処理機能やインターフェイス機能により、ＤＣ／ＤＣ変換部３の制御が行われる。
【００５７】
本発明の実施の形態は、以下のように総括することができる。
（請求項１）
交流電圧（１）を第１直流電圧（Ｖｄｃ１）に変換して出力する整流部（２）と、一対の入力ノード間（Ｎ３−Ｎ４）に印加された前記第１直流電圧を第２直流電圧（Ｖｄｃ２）に変換して一対の出力ノード間（Ｎ７−Ｎ８）に出力するＤＣ／ＤＣ変換部（３）と、前記ＤＣ／ＤＣ変換部を制御するスイッチング制御部（６）と、を備える電源装置（１０）であって、前記ＤＣ／ＤＣ変換部は、第１コイル（Ｌ１）と、前記第１コイルの電流を制御する第１スイッチ素子（Ｍ１）および第２スイッチ素子（Ｍ２）と、前記一対の出力ノード間の電圧に基づき出力電圧検出信号（ｖｏ）を生成する出力電圧検出回路（Ｒ４／Ｒ５）と、を有し、前記スイッチング制御部は、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子を所定時間導通状態に設定するスイッチ素子駆動信号（ｄｒｖ）を生成し、起動後の前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子の導通期間（Ｔｄｒｖ）において、前記出力電圧検出信号が第１短絡判定電圧（ｖｏ＿ｍｉｎ１）を超えない場合、前記スイッチング制御部は、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子を非導通状態に設定する、電源装置。
【００５８】
（請求項１に対応した効果）
電源装置の起動時において、ＬＥＤ４の短絡発生を精度よく検出することが可能となる。
【００５９】
（請求項２）
前記スイッチング制御部は、調光モード設定信号（ｍｏｄｅ）に応答して、前記スイッチ素子駆動信号の導通時間を制御する、請求項１記載の電源装置。
【００６０】
（請求項２に対応した効果）
調光モードの設定が可能な電源装置においても、請求項１と同様な効果を奏する。
【００６１】
（請求項３）
前記ＤＣ／ＤＣ変換部は、前記第１コイルのゼロ電流を検出してゼロ電流検出信号（ｚｄｃ）を出力する第２コイル（Ｌ２）を、さらに有し、前記スイッチング制御部は、前記ゼロ電流検出信号に応答して、前記スイッチ素子駆動信号を生成する、請求項１または請求項２記載の電源装置。
【００６２】
（請求項３に対応した効果）
力率改善回路を有する電源装置においても、請求項１と同様な効果を奏する。
【００６３】
（請求項４）
交流電圧（１）を第１直流電圧（Ｖｄｃ１）に変換して、第１ノード（Ｎ４）および第２ノード（Ｎ３）間に出力する整流部（２）と、前記第１直流電圧を第２直流電圧（Ｖｄｃ２）に変換して、前記第２ノードおよび第５ノード（Ｎ８）間に出力するＤＣ／ＤＣ変換部（３）と、前記ＤＣ／ＤＣ変換部を制御するスイッチング制御部（６）と、を備える電源装置（１１）であって、前記ＤＣ／ＤＣ変換部は、前記第１ノード（Ｎ４）および第３ノード（Ｎ５）間に接続された第１スイッチ素子（Ｍ１）と、前記第２ノードおよび前記第３ノードに、各々、アノードおよびカソードが接続された第１ダイオード（Ｄ５）と、前記第３ノードおよび第４ノード（Ｎ６）間に接続された第１コイル（Ｌ１）と、前記第４ノードおよび前記第２ノード間に直列に接続された第２スイッチ素子（Ｍ２）および第１抵抗（Ｒ３）と、前記第４ノードおよび前記第５ノードに、各々、アノードおよびカソードが接続された第２ダイオード（Ｄ６）と、前記第２ノードおよび前記第５ノード間に接続された出力電圧検出回路（Ｒ４／Ｒ５）と、スイッチング制御部（６）と、を有し、前記出力電圧検出回路は、前記第２ノードおよび前記第５ノード間の電圧に基づき、出力電圧検出信号（ｖｏ）を生成し、前記スイッチング制御部は、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子を所定時間導通状態に設定するスイッチ素子駆動信号（ｄｒｖ）を生成し、起動後の前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子の導通期間（Ｔｄｒｖ）において、前記出力電圧検出信号が第１短絡判定電圧（ｖｏ＿ｍｉｎ１）を超えない場合、前記スイッチング制御部は、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子を非導通状態に設定する、電源装置。
【００６４】
（請求項４に対応した効果）
請求項１と同様な効果を奏する。
【００６５】
（請求項５）
前記ＤＣ／ＤＣ変換部は、前記第２ノードに一端が接続され、前記スイッチング制御部と他端が接続された第２コイル（Ｌ２）を、さらに有し、前記第２コイルは、前記第１コイルのゼロ電流を検出してゼロ電流検出信号（ｚｄｃ）を生成し、前記スイッチング制御部は、前記ゼロ電流検出信号に応答して、前記スイッチ素子駆動信号を生成する、請求項５記載の電源装置。
【００６６】
（請求項５に対応する効果）
力率改善回路を有する電源装置においても、請求項４と同様な効果を奏する。
【００６７】
今回開示された実施の形態はすべ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。本発明の範囲は上記した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および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６８】
１  交流電源、２  整流部、３  ＤＣ／ＤＣ変換部、３ａ  力率改善部、３ｂ  負荷駆動部、５  ＡＣゼロクロス検出部、６，６１  スイッチング制御部、１０，１１  電源装置、ａｃｖ  ＡＣ電圧検出信号、ａｃｚ  ゼロクロス検出信号、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３  容量、Ｄ１−Ｄ６  ダイオード、ｄｒｖ  スイッチ素子駆動信号、ＧＮＤ  接地電圧、ｉｏ  出力電流検出信号、Ｌ１，Ｌ２  コイル、Ｍ１，Ｍ２  ｎ型トランジスタ、ｍｏｄｅ  調光モード設定信号、Ｎ１−Ｎ８  ノード、Ｒ１−Ｒ７  抵抗、ｓｗｏｃ  スイッチ素子過電流検出信号、Ｔ１  立上り期間、Ｔ２  判定期間、Ｔｄｒｖ１，Ｔｄｒｖ２，Ｔｄｒｖ３  パルス幅、Ｖｄｃ１  第１直流電圧、Ｖｄｃ２  第２直流電圧、ｖｏ  出力電圧検出信号、ｖｏ＿ｍｉｎ１，ｖｏ＿ｍｉｎ２  短絡判定電圧、ｚｄｃ  ゼロ電流検出信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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