(57)【要約】【課題】電力変換回路の出力の無負荷状態が発生した際における、コンデンサの放電時間を短縮することができる点灯装置および、これを用いた照明器具を提供する。【解決手段】インダクタＬ１，スイッチング素子Ｑ１，コンデンサＣ１，スイッチング素子Ｑ２，寄生ダイオードＤ２を有し、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動されることで、直流電源Ｅ１から印加される入力電圧Ｖｉを変換した出力電圧ＶｏをコンデンサＣ１の両端間に生成し、光源負荷４に印加する電力変換回路１と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をスイッチング制御する制御回路２と、電力変換回路１の出力の無負荷状態を検出する無負荷検出回路３とを備え、制御回路２は、無負荷検出回路３が無負荷状態を検出した場合、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態に維持し、スイッチング素子Ｑ２をオン・オフ駆動する。【選択図】図１
2014103042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インダクタおよび、直流電源から前記インダクタに供給される電流を導通・遮断する第１のスイッチング素子および、１乃至複数の発光素子からなる光源負荷が並列接続されるコンデンサおよび、前記第１のスイッチング素子のオン時に前記インダクタに蓄積されるエネルギーを前記第１のスイッチング素子のオフ時に前記コンデンサに回生させる回生素子および、前記回生素子に並列接続される第２のスイッチング素子を有し、少なくとも前記第１のスイッチング素子がオン・オフ駆動されることで、前記直流電源から印加される入力電圧を所望の直流電圧に変換した出力電圧を前記コンデンサの両端間に生成し、前記光源負荷に印加する電力変換回路と、
前記第１，第２のスイッチング素子をスイッチング制御する制御回路と、
前記電力変換回路の出力の無負荷状態を検出する無負荷検出回路とを備え、
前記制御回路は、
前記無負荷検出回路が前記無負荷状態を検出していない場合、前記第１のスイッチング素子をオン・オフ駆動し、
前記無負荷検出回路が前記無負荷状態を検出した場合、前記第１のスイッチング素子をオフ状態に維持し、前記第２のスイッチング素子をオン・オフ駆動することを特徴とする点灯装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記無負荷検出回路が前記無負荷状態を検出していない場合、前記第１，第２のスイッチング素子をオン・オフ駆動しており、
前記第２のスイッチング素子は、前記第１のスイッチング素子がオンしているときにオフされ、前記第１のスイッチング素子がオフしているときにオンされることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の点灯装置と、
前記点灯装置が取り付けられる器具本体と、
１乃至複数の発光素子からなり、前記点灯装置から電力供給される光源負荷とを備えることを特徴とする照明器具。
【請求項４】
前記光源負荷は、前記点灯装置に対して着脱可能であることを特徴とする請求項３記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点灯装置および、これを用いた照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流の入力電力を所望の直流の出力電力に変換して、ＬＥＤ素子等の発光素子からなる光源負荷に供給することで、光源負荷を点灯させる点灯装置がある（例えば、特許文献１参照）。図１０に、従来の点灯装置の回路構成図を示す。
【０００３】
この従来の点灯装置は、電力変換回路１０１，制御回路１０２，無負荷検出回路１０３を主構成とし、直流電源Ｅ１０１を入力電源として光源負荷１０４に点灯電力を供給するものである。
【０００４】
電力変換回路１０１は、スイッチング素子Ｑ１０１，インダクタＬ１０１，ダイオードＤ１０１，コンデンサＣ１０１からなる降圧チョッパ回路で構成されており、直流電源Ｅ１０１から入力される入力電圧Ｖｉを降圧した出力電圧Ｖｏを生成する。直流電源Ｅ１０１の両端間に、コンデンサＣ１０１，インダクタＬ１０１，スイッチング素子Ｑ１０１の直列回路が接続され、コンデンサＣ１０１，インダクタＬ１０１の直列回路と並列に回生用のダイオードＤ１０１が接続されている。スイッチング素子Ｑ１０１は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されており、制御回路１０２によってオン・オフ駆動される。また、コンデンサＣ１０１は、チョッパ電流平滑用のコンデンサであり、コンデンサＣ１０１と並列に、複数のＬＥＤ素子Ｌｄ１０１が直列接続されることで構成された光源負荷１０４が接続されている。なお、光源負荷１０４の調光方式としてバースト調光方式を用いる場合、光出力リプルを小さくしてチラツキ等の発生を抑制するため、高容量のコンデンサＣ１０１が用いられる。
【０００５】
そして、スイッチング素子Ｑ１０１がオン・オフ駆動されることでコンデンサＣ１０１の両端間に入力電圧Ｖｉを降圧した出力電圧Ｖｏが生成される。この出力電圧Ｖｏが光源負荷１０４に印加されることで、光源負荷１０４の各ＬＥＤ素子Ｌｄ１０１にＬＥＤ電流が流れて点灯する。なお、降圧チョッパ回路の動作は、従来周知であるので説明を省略する。
【０００６】
また、光源負荷１０４は、電力変換回路１０１の出力端に設けられた一対の接続部１４１を介して電力変換回路１０１に接続されており、点灯装置（電力変換回路１０１）に対して着脱可能に構成されている。したがって、光源負荷１０４に不点灯等の不具合や故障が発生した場合に、光源負荷１０４のみを交換することができる。
【０００７】
ここで、例えば接続部１４１の接触不良によって、光源負荷１０４が点灯装置（電力変換回路１０１）から外れた状態、すなわち電力変換回路１０１の出力の無負荷状態が発生したとする。この場合、光源負荷１０４にＬＥＤ電流が流れないため、電力変換回路１０１は出力電圧Ｖｏを増加するように制御される。そこで、この従来の点灯装置は、出力電圧Ｖｏを検出し、検出した出力電圧Ｖｏの検出値に基づいて電力変換回路１０１の出力が無負荷状態であるか否かを判断する無負荷検出回路１０３を備えている。無負荷検出回路１０３は、出力電圧Ｖｏの検出値と所定の閾値とを比較し、出力電圧Ｖｏの検出値が閾値以上である場合、電力変換回路１０１の出力が無負荷状態であると判断する。そして、無負荷検出回路１０３が、電力変換回路１０１の出力が無負荷状態であると判断した場合、制御回路１０２は、スイッチング素子Ｑ１０１をオフ状態に維持することで、電力供給を停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１４８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態にした後であっても、コンデンサＣ１０１の両端間に、光源負荷１０４の点灯電圧以上の電圧が発生しているおそれがある。このときに、光源負荷１０４が再接続されると、コンデンサＣ１０１の両端電圧が光源負荷１０４の点灯電圧まで一気にクランプされる。コンデンサＣ１０１と光源負荷１０４との間には限流要素がほとんどないため、光源負荷１０４が再接続された際に、光源負荷１０４の各ＬＥＤ素子Ｌｄ１０１にスパイク電流が流れ、ＬＥＤ素子Ｌｄ１０１が破壊し再使用が不可能となるおそれがある。
【００１０】
そこで、従来の点灯装置は、コンデンサＣ１０１と並列に放電用の抵抗Ｒ１０１が接続されており、この抵抗Ｒ１０１を介してコンデンサＣ１０１の電荷を放電している。しかし、コンデンサＣ１０１の放電時間は、コンデンサＣ１０１の容量と抵抗Ｒ１０１の抵抗値に依存する。上述したようにコンデンサＣ１０１は、高容量のものが用いられており、放電時間を短くするためには放電抵抗Ｒ１０１の抵抗値を小さくする必要がある。しかし、抵抗Ｒ１０１の抵抗値を小さくすれば光源負荷１０４点灯時における電力損失が増加する。このため、抵抗Ｒ１０１の抵抗値を小さくするには限度があり、コンデンサＣ１０１の放電時間を短くすることは困難であった。
【００１１】
一般的に、抵抗Ｒ１０１を用いてコンデンサＣ１０１を放電する場合における、コンデンサＣ１０１の放電時間は数秒程度であった。
【００１２】
例えば、接続部１４１等の接触不良によって一時的に電力変換回路１０１の出力が無負荷状態となってスイッチング素子Ｑ１０１のオン・オフ駆動を停止した後に、光源負荷１０４が正常に再接続されたとする。この場合、電力変換回路１０１の出力の無負荷状態は短時間であるため、再接続時にはコンデンサＣ１０１に電荷が蓄積された状態となり、スパイク電流によってＬＥＤ素子Ｌｄ１０１が破壊されるおそれがあった。
【００１３】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力変換回路の出力の無負荷状態が発生した際における、コンデンサの放電時間を短縮することができる点灯装置および、これを用いた照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の点灯装置は、インダクタおよび、直流電源から前記インダクタに供給される電流を導通・遮断する第１のスイッチング素子および、１乃至複数の発光素子からなる光源負荷が並列接続されるコンデンサおよび、前記第１のスイッチング素子のオン時に前記インダクタに蓄積されるエネルギーを前記第１のスイッチング素子のオフ時に前記コンデンサに回生させる回生素子および、前記回生素子に並列接続される第２のスイッチング素子を有し、少なくとも前記第１のスイッチング素子がオン・オフ駆動されることで、前記直流電源から印加される入力電圧を所望の直流電圧に変換した出力電圧を前記コンデンサの両端間に生成し、前記光源負荷に印加する電力変換回路と、前記第１，第２のスイッチング素子をスイッチング制御する制御回路と、前記電力変換回路の出力の無負荷状態を検出する無負荷検出回路とを備え、前記制御回路は、前記無負荷検出回路が前記無負荷状態を検出していない場合、前記第１のスイッチング素子をオン・オフ駆動し、前記無負荷検出回路が前記無負荷状態を検出した場合、前記第１のスイッチング素子をオフ状態に維持し、前記第２のスイッチング素子をオン・オフ駆動することを特徴とする。
【００１５】
この点灯装置において、前記制御回路は、前記無負荷検出回路が前記無負荷状態を検出していない場合、前記第１，第２のスイッチング素子をオン・オフ駆動しており、前記第２のスイッチング素子は、前記第１のスイッチング素子がオンしているときにオフされ、前記第１のスイッチング素子がオフしているときにオンされることが好ましい。
【００１６】
本発明の照明器具は、インダクタおよび、直流電源から前記インダクタに供給される電流を導通・遮断する第１のスイッチング素子および、１乃至複数の発光素子からなる光源負荷が並列接続されるコンデンサおよび、前記第１のスイッチング素子のオン時に前記インダクタに蓄積されるエネルギーを前記第１のスイッチング素子のオフ時に前記コンデンサに回生させる回生素子および、前記回生素子に並列接続される第２のスイッチング素子を有し、少なくとも前記第１のスイッチング素子がオン・オフ駆動されることで、前記直流電源から印加される入力電圧を所望の直流電圧に変換した出力電圧を前記コンデンサの両端間に生成し、前記光源負荷に印加する電力変換回路と、前記第１，第２のスイッチング素子をスイッチング制御する制御回路と、前記電力変換回路の出力の無負荷状態を検出する無負荷検出回路とを備え、前記制御回路は、前記無負荷検出回路が前記無負荷状態を検出していない場合、前記第１のスイッチング素子をオン・オフ駆動し、前記無負荷検出回路が前記無負荷状態を検出した場合、前記第１のスイッチング素子をオフ状態に維持し、前記第２のスイッチング素子をオン・オフ駆動する点灯装置と、前記点灯装置が取り付けられる器具本体と、１乃至複数の発光素子からなり、前記点灯装置から電力供給される光源負荷とを備えることを特徴とする。
【００１７】
この照明器具において、前記光源負荷は、前記点灯装置に対して着脱可能であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明では、電力変換回路の出力の無負荷状態が発生した際に、コンデンサに蓄積されたエネルギーを回生させることで、コンデンサの放電時間を短縮することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態１の点灯装置の回路構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）同上の動作波形図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）同上の動作波形図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）同上の動作波形図である。
【図５】同上の別構成の回路構成図である。
【図６】実施形態２の点灯装置の回路構成図である。
【図７】実施形態３の点灯装置の回路構成図である。
【図８】実施形態４の点灯装置の回路構成図である。
【図９】実施形態５の照明器具の概略構成図である。
【図１０】従来の点灯装置の回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（実施形態１）
本実施形態の点灯装置の回路構成図を図１に示す。本実施形態の点灯装置１０は、電力変換回路１，制御回路２，無負荷検出回路３を主構成とし、直流電源Ｅ１を入力電源として光源負荷４に点灯電力を供給するものである。以下に、本実施形態の点灯装置１０の構成について説明する。
【００２２】
電力変換回路１は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、インダクタＬ１と、コンデンサＣ１とからなる降圧チョッパ回路で構成されている。そして、電力変換回路１は、直流電源Ｅ１から入力される入力電圧Ｖｉを降圧した出力電圧Ｖｏを生成して、光源負荷４に印加する。直流電源Ｅ１の両端間に、コンデンサＣ１，インダクタＬ１，スイッチング素子Ｑ１（第１のスイッチング素子）の直列回路が接続され、コンデンサＣ１，インダクタＬ１の直列回路と並列にスイッチング素子Ｑ２（第２のスイッチング素子）が接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されており、制御回路２によってスイッチング制御される。また、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ドレイン−ソース間に寄生ダイオードＤ１，Ｄ２を有しており、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオードＤ２（回生素子）は、降圧チョッパ回路の回生用ダイオードとして用いられる。また、コンデンサＣ１は、チョッパ電流平滑用のコンデンサであり、コンデンサＣ１と並列に、複数のＬＥＤ素子Ｌｄ１（発光素子）が直列接続されることで構成された光源負荷４が接続されている。なお、光源負荷４の光出力リプルを小さくしてチラツキ等の発生を抑制するため、コンデンサＣ１は高容量のものが用いられている。
【００２３】
制御回路２は、発振器２１，２２とドライバ２３，２４とで構成されている。ドライバ２３は、発振器２１の出力に同期した駆動信号Ｓ１をスイッチング素子Ｑ１に出力することで、スイッチング素子Ｑ１のオン・オフ駆動を行う。ドライバ２４は、発振器２２の出力に同期した駆動信号Ｓ２をスイッチング素子Ｑ２に出力することで、スイッチング素子Ｑ２のオン・オフ駆動を行う。また、制御回路２は、光源負荷４に供給されるＬＥＤ電流が所望の値となるように、発振器２１の発振周波数またはデューティを制御している。
【００２４】
そして、制御回路２は、スイッチング素子Ｑ１をオン・オフ駆動し、スイッチング素子Ｑ２をオフ状態に維持して寄生ダイオードＤ２を回生用ダイオードとして用いることで、電力変換回路１を降圧チョッパ回路として動作させる。これにより、電力変換回路１は、入力電圧Ｖｉを降圧した出力電圧Ｖｏを生成し、この出力電圧Ｖｏが光源負荷４に印加されることで、各ＬＥＤ素子Ｌｄ１にＬＥＤ電流が流れて点灯する。以降、電力変換回路１が降圧チョッパ回路として動作し、光源負荷４に点灯電力を供給している状態を、通常動作と称す。
【００２５】
また、光源負荷４は、一対の接続部４１を介して電力変換回路１の出力端に接続されており、点灯装置１０（電力変換回路１）に対して着脱可能に構成されている。したがって、光源負荷４に不点灯等の不具合が発生した場合に、光源負荷４のみを交換することができる。なお、本実施形態では、光源負荷４は、複数のＬＥＤ素子Ｌｄ１で構成されているが、単数のＬＥＤ素子Ｌｄ１で構成されていてもよい。また、光源負荷４を構成する発光素子はＬＥＤ素子Ｌｄ１に限定するものではなく、例えば有機ＥＬ素子であってもよい。
【００２６】
光源負荷４を着脱可能に構成するが故に、例えば接続部４１に接触不良が発生して、光源負荷４が点灯装置１０から外れた状態、すなわち電力変換回路１の出力の無負荷状態が発生するおそれがある。また、ＬＥＤ素子Ｌｄ１が開放故障した場合であっても、電力変換回路１の出力は無負荷状態となる。制御回路２は、光源負荷４に供給されるＬＥＤ電流を略定電流制御しているため、電力変換回路１が無負荷状態となった場合、出力電圧Ｖｏを増加させるように制御する。そこで、本実施形態の点灯装置１０は、電力変換回路１の出力の無負荷状態を検出する無負荷検出回路３を備えている。
【００２７】
無負荷検出回路３は、出力電圧Ｖｏに基づいて、電力変換回路１の出力の無負荷状態を検出する。無負荷検出回路３は、出力電圧Ｖｏを検出しており、出力電圧Ｖｏの検出値と所定の閾値Ｖｔｈとを比較する。そして、無負荷検出回路３は、出力電圧Ｖｏの検出値が閾値Ｖｔｈ以上である場合、電力変換回路１が無負荷状態であると判断する。一方、出力電圧Ｖｏの検出値が閾値Ｖｔｈ未満である場合、電力変換回路１は通常動作を行っており、無負荷状態ではないと判断する。図２（ａ）〜（ｄ）を用いて、電力変換回路１の無負荷時における動作について説明する。
【００２８】
図２（ａ）は、出力電圧Ｖｏの波形図である。図２（ｂ）は、駆動信号Ｓ１の波形図である。図２（ｃ）は、駆動信号Ｓ２の波形図である。図２（ｄ）は、インダクタＬ１に流れるチョッパ電流Ｉｌの波形図である。
【００２９】
時間ｔ０以前は、光源負荷１０４が正常に接続されており、電力変換回路１は通常動作を行っている。したがって、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動され、スイッチング素子Ｑ２がオフ状態に維持されることで、電力変換回路１が降圧チョッパ回路として動作し、光源負荷４に点灯電力が供給される。なお、通常動作時において、インダクタＬ１に流れるチョッパ電流Ｉｌの略平均が、光源負荷４に供給されるＬＥＤ電流となる。
【００３０】
そして、時間ｔ０において、接続部４１の接触不良等が発生し、出力電圧Ｖｏが上昇して時間ｔ１に出力電圧Ｖｏが閾値Ｖｔｈに達する。このとき、無負荷検出回路３は、電力変換回路１の出力が無負荷状態であると判断する。制御回路２は、無負荷検出回路３が電力変換回路１の出力が無負荷状態であると判断した場合、発振器２１の発振動作を停止してスイッチング素子Ｑ１をオフ状態に維持すると共に、発振器２２の発振動作を開始してスイッチング素子Ｑ２をオン・オフ駆動する。すなわち、本実施形態では、電力変換回路１が無負荷状態である場合、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態に維持し、スイッチング素子Ｑ２をオン・オフ駆動する。
【００３１】
ここで、電力変換回路１の出力の無負荷時における、コンデンサＣ１に蓄積されたエネルギーについて説明する。電力変換回路１の出力の無負荷時において、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態に維持し、スイッチング素子Ｑ２をオン・オフ駆動することで、コンデンサＣ１に蓄積されたエネルギーが回生される。
【００３２】
具体的には、スイッチング素子Ｑ２がオンしている場合、コンデンサＣ１→スイッチング素子Ｑ２→インダクタＬ１→コンデンサＣ１のループ経路Ｋ１が形成される。このループ経路Ｋ１にコンデンサＣ１の放電電流が流れ、コンデンサＣ１のエネルギーがインダクタＬ１に蓄積される。そして、スイッチング素子Ｑ２がオフすると、インダクタＬ１→コンデンサＣ１→直流電源Ｅ１→スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオードＤ１→インダクタＬ１のループ経路Ｋ２が形成される。このループ経路Ｋ２に回生電流が流れ、インダクタＬ１とコンデンサＣ１との各エネルギーを重畳したエネルギーが直流電源Ｅ１に回生される。したがって、スイッチング素子Ｑ２がオン・オフを繰り返すことで、コンデンサＣ１に蓄積されたエネルギーが放出される。
【００３３】
このように、本実施形態の点灯装置１０は、電力変換回路１が無負荷状態となった場合に、スイッチング素子Ｑ２がオン・オフ駆動することによって、コンデンサＣ１のエネルギーが直流電源Ｅ１に回生される。これにより、図２（ａ）の実線Ｘ１に示すように、コンデンサＣ１のエネルギー（出力電圧Ｖｏ）が減少する。なお、図２（ａ）に示す点線Ｘ２は、図１０に示した従来の点灯装置のように、コンデンサＣ１０１に並列接続された抵抗Ｒ１０１を用いて、コンデンサＣ１０１を放電した場合における出力電圧Ｖｏの波形例である。図２（ａ）に示すように、コンデンサＣ１の放電時間は、抵抗Ｒ１０１を用いて放電する場合に比べて、早めることができる。
【００３４】
すなわち、本実施形態では、電力変換回路１の出力が無負荷状態となった場合における、コンデンサＣ１の放電時間を従来よりも短縮することができるので、光源負荷４の再接続時におけるスパイク電流の発生を抑制し、安全性を向上させることができる。
【００３５】
また、閾値Ｖｔｈが入力電圧Ｖｉに近い値に設定されている場合、電力変換回路１の出力が無負荷状態となり、スイッチング素子Ｑ２のオン・オフ駆動が開始した直後は、チョッパ電流Ｉｌが連続モードになりやすい。チョッパ電流Ｉｌが連続モードになることによって、インダクタＬ１およびスイッチング素子Ｑ２の電流ストレスが大きくなる。この電流ストレスの低減方法として、スイッチング素子Ｑ２のオン時間を短くする方法または、オフ時間を長くする（オンデューティを小さくする）方法がある。しかし、このような方法を用いた場合、コンデンサＣ１の放電量が低減し、放電時間が長くなってしまう。
【００３６】
そこで、出力電圧Ｖｏが低下するにつれてスイッチング素子Ｑ２のオン時間を長く（オンデューティを大きく）設定する。図３に示すように、電力変換回路１が無負荷状態となった直後で、出力電圧Ｖｏが比較的高い場合におけるスイッチング素子Ｑ２のオン時間をＴｏｎ１とする。そして、電力変換回路１が無負荷状態となってからしばらく経過し、出力電圧Ｖｏが比較的低い場合におけるスイッチング素子Ｑ２のオン時間とＴｏｎ２（＞Ｔｏｎ１）とする。
【００３７】
このように、出力電圧Ｖｏが高い場合、スイッチング素子Ｑ２のオン時間を短く設定することで、チョッパ電流Ｉｌが連続モードになることを防止し、スイッチング素子Ｑ２，インダクタＬ１の電流ストレスを抑制する。そして、出力電圧Ｖｏが低下するにつれて、スイッチング素子Ｑ２のオン時間を長く設定することで、コンデンサＣ１の放電量を増加させる。このようにスイッチング素子Ｑ２のオン時間を制御することで、電流ストレスを抑制しつつ放電時間の短縮を図ることができる。また、上述のように、電流ストレスを考慮してスイッチング素子Ｑ２のオン時間を可変制御した場合であっても、コンデンサＣ１の放電時間は、抵抗Ｒ１０１を用いた従来の点灯装置に比べて少なくとも１／１０以下に短縮することができる。なお、シミュレーションでは、コンデンサＣ１の放電時間を約１／２０に短縮することができた。
【００３８】
また、図４に示すように、電力変換回路１を降圧チョッパ回路として動作させる通常動作時であってもスイッチング素子Ｑ２をオン・オフ駆動させてもよい。この場合、スイッチング素子Ｑ２のオン・オフ状態は、スイッチング素子Ｑ１のオン・オフ状態に対して反転するようにスイッチング制御される。すなわち、スイッチング素子Ｑ１がオンしているときに、スイッチング素子Ｑ２がオフされ、スイッチング素子Ｑ１がオフしているときに、スイッチング素子Ｑ２がオンされる。このように、通常動作時にスイッチング素子Ｑ２をオン・オフ駆動することによって、スイッチング素子Ｑ１のオフ時に流れる回生電流は、電力損失が小さいスイッチング素子Ｑ２にも流れる。したがって、寄生ダイオードＤ２による電力損失が低減し、通常動作時における電力効率を向上させることができる。なお、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の両方が同時にオンすると、短絡電流が発生するので、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の両方をオフするデッドタイムが設定されている。
【００３９】
そして、電源変換回路１の出力が無負荷状態となった場合は、上記同様にスイッチング素子Ｑ１をオフ状態に維持し、スイッチング素子Ｑ２のオン・オフ駆動を継続する。このとき、無負荷状態の検出前後で、スイッチング素子Ｑ２のオン時間や駆動周波数を適宜変更してもよい。
【００４０】
また、図５に示すように、点灯装置１０（電力変換回路１）の入力電源として、直流電源Ｅ１の代わりに、交流電源Ｅ２，ＡＣ−ＤＣコンバータ部５，コンデンサＣ２を用いてもよい。
【００４１】
交流電源Ｅ２は、交流電圧ＶａｃをＡＣ−ＤＣコンバータ部５に出力する。ＡＣ−ＤＣコンバータ部５は、交流電圧Ｖａｃを直流変換し、後段に接続される平滑用のコンデンサＣ２に入力電圧Ｖｉを生成する。そして、電力変換回路１は、入力電圧Ｖｉを入力電源として、光源負荷４に点灯電力を供給する。
【００４２】
なお、点灯装置１０の入力電源は上記に限定するものではない。例えば、直流電源と、この直流電源の出力電圧を昇圧または降圧するＤＣ−ＤＣコンバータとを、点灯装置１０の入力電源として用いてもよい。
【００４３】
（実施形態２）
本実施形態の点灯装置１０の回路構成図を図６に示す。なお、実施形態１と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４４】
本実施形態の点灯装置１０は、電力変換回路１ａの構成が、実施形態１の電力変換回路１の構成と異なる。本実施形態の電力変換回路１ａは、通常動作時にオン・オフ駆動されるスイッチング素子Ｑ１ａがハイサイド側に設けられた降圧チョッパ回路で構成される。直流電源Ｅ１の両端間に、スイッチング素子Ｑ１ａ，インダクタＬ１ａ，コンデンサＣ１ａからなる直列回路が接続され、インダクタＬ１ａ，コンデンサＣ１ａの直列回路と並列にスイッチング素子Ｑ２ａが接続される。また、スイッチング素子Ｑ１ａは、寄生ダイオードＤ１ａを有し、スイッチング素子Ｑ２ａは、寄生ダイオードＤ２ａを有している。
【００４５】
そして、通常動作時は、スイッチング素子Ｑ２ａをオフ状態に維持し、スイッチング素子Ｑ１ａをオン・オフ駆動することで、入力電圧Ｖｉを降圧した出力電圧Ｖｏを生成し、光源負荷４を点灯させる。
【００４６】
そして、実施形態１と同様に、電力変換回路１ａが無負荷状態であると判断された場合、スイッチング素子Ｑ１ａをオフ状態に維持し、スイッチング素子Ｑ２ａをオン・オフ駆動して、コンデンサＣ１ａに蓄積されたエネルギーを回生させることで、コンデンサＣ１ａの放電時間を短縮する。これにより、光源負荷４の再接続時におけるスパイク電流の発生を抑制し、安全性を向上させることができる。
【００４７】
（実施形態３）
本実施形態の点灯装置１０の回路構成図を図７に示す。なお、実施形態１と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
本実施形態の点灯装置１０は、電力変換回路１ｂの構成が、実施形態１の電力変換回路１の構成と異なる。本実施形態の電力変換回路１ｂは、入力電圧Ｖｉを昇圧した出力電圧Ｖｏを生成する昇圧チョッパ回路で構成されている。直流電源Ｅ１の両端間に、インダクタＬ１ｂ，スイッチング素子Ｑ１ｂの直列回路が接続され、スイッチング素子Ｑ１ｂと並列にスイッチング素子Ｑ２ｂ，コンデンサＣ１ｂの直列回路が接続される。また、スイッチング素子Ｑ１ｂは、寄生ダイオードＤ１ｂを有し、スイッチング素子Ｑ２ｂは、寄生ダイオードＤ２ｂを有している。
【００４９】
そして、通常動作時は、スイッチング素子Ｑ２ｂをオフ状態に維持し、スイッチング素子Ｑ１ｂをオン・オフ駆動することで、入力電圧Ｖｉを昇圧した出力電圧Ｖｏを生成し、光源負荷４を点灯させる。
【００５０】
そして、実施形態１と同様に、電力変換回路１ｂが無負荷状態であると判断された場合、スイッチング素子Ｑ１ｂをオフ状態に維持し、スイッチング素子Ｑ２ｂをオン・オフ駆動することで、コンデンサＣ１ｂに蓄積されたエネルギーが回生される。具体的には、スイッチング素子Ｑ２ｂがオンしている場合、コンデンサＣ１ｂ→スイッチング素子Ｑ２ｂ→インダクタＬ１ｂ→直流電源Ｅ１→コンデンサＣ１ｂのループ経路Ｋ１１が形成される。このループ経路Ｋ１１にコンデンサＣ１ｂの放電電流が流れ、コンデンサＣ１ｂのエネルギーをインダクタＬ１ｂに蓄積しつつ、直流電源Ｅ１にエネルギーが回生される。そして、スイッチング素子Ｑ２ｂがオフすると、インダクタＬ１ｂ→直流電源Ｅ１→スイッチング素子Ｑ１ｂの寄生ダイオードＤ１ｂ→インダクタＬ１ｂのループ経路Ｋ１２が形成される。このループ経路Ｋ１２に回生電流が流れ、インダクタＬ１ｂのエネルギーが直流電源Ｅ１に回生される。したがって、スイッチング素子Ｑ２ｂがオン・オフを繰り返すことで、コンデンサＣ１ｂに蓄積されたエネルギーが放出される。
【００５１】
このように、電力変換回路１ｂが無負荷状態となった場合に、スイッチング素子Ｑ２ｂがオン・オフ駆動することで、コンデンサＣ１ｂに蓄積されたエネルギーが直流電源Ｅ１に回生されることで、コンデンサＣ１ｂの放電時間が短縮される。これにより、光源負荷４の再接続時におけるスパイク電流の発生を抑制し、安全性を向上させることができる。
【００５２】
（実施形態４）
本実施形態の点灯装置１０の回路構成図を図８に示す。なお、実施形態１と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】
本実施形態の点灯装置１０は、電力変換回路１ｃの構成が、実施形態１の電力変換回路１の構成と異なる。本実施形態の電力変換回路１ｃは、入力電圧Ｖｉを昇圧または降圧した出力電圧Ｖｏを生成する昇降圧チョッパ回路で構成されている。直流電源Ｅ１の両端間に、インダクタＬ１ｃ，スイッチング素子Ｑ１ｃの直列回路が接続され、インダクタＬ１ｃと並列にスイッチング素子Ｑ２ｃ，コンデンサＣ１ｃの直列回路が接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１ｃは、寄生ダイオードＤ１ｃを有し、スイッチング素子Ｑ２ｃは、寄生ダイオードＤ２ｃを有している。
【００５４】
そして、通常動作時は、スイッチング素子Ｑ２ｃをオフ状態に維持し、スイッチング素子Ｑ１ｃをオン・オフ駆動することで、入力電圧Ｖｉを昇圧または降圧した出力電圧Ｖｏを生成し、光源負荷４を点灯させる。
【００５５】
そして、実施形態１と同様に、電力変換回路１ｃが無負荷状態であると判断された場合、スイッチング素子Ｑ１ｃをオフ状態に維持し、スイッチング素子Ｑ２ｃをオン・オフ駆動することで、コンデンサＣ１ｃに蓄積されたエネルギーが回生される。具体的には、スイッチング素子Ｑ２ｃがオンしている場合、コンデンサＣ１ｃ→スイッチング素子Ｑ２ｃ→インダクタＬ１ｃ→コンデンサＣ１ｃのループ経路Ｋ２１が形成される。このループ経路Ｋ２１にコンデンサＣ１ｃの放電電流が流れ、コンデンサＣ１ｃのエネルギーがインダクタＬ１に蓄積される。そして、スイッチング素子Ｑ２ｃがオフすると、インダクタＬ１ｃ→直流電源Ｅ１→スイッチング素子Ｑ１ｃの寄生ダイオードＤ１ｃ→インダクタＬ１ｃのループ経路Ｋ２２が形成される。このループ経路Ｋ２２に回生電流が流れ、インダクタＬ１ｃのエネルギーが直流電源Ｅ１に回生される。したがって、スイッチング素子Ｑ２ｃがオン・オフを繰り返すことで、コンデンサＣ１ｃに蓄積されたエネルギーが放出される。
【００５６】
このように、電力変換回路１ｃが無負荷状態となった場合に、スイッチング素子Ｑ２ｃがオン・オフ駆動することで、コンデンサＣ１ｃに蓄積されたエネルギーが直流電源Ｅ１に回生されることで、コンデンサＣ１ｃの放電時間が短縮される。これにより、光源負荷４の再接続時におけるスパイク電流の発生を抑制し、安全性を向上させることができる。
【００５７】
（実施形態５）
本実施形態の照明器具１１の概略構成図を図９に示す。本実施形態の照明器具１１は、実施形態１〜４のうちいずれかの点灯装置１０と、この点灯装置１０から点灯電力が供給される光源負荷４と、点灯装置１０および光源負荷４が取り付けられる器具本体１２とを主構成とし、住宅等の天井面に取り付けられるものである。
【００５８】
器具本体１２は、金属製板部材をプレス成形や、硬質の樹脂材料を用いた成形によって、円筒形に形成された筐体であり、内部に点灯装置１０，光源負荷４を収納する。
【００５９】
光源負荷４は、複数のＬＥＤ素子Ｌｄ１を実装した実装基板（図示なし）が、円筒状に形成されたケース４２に収納されている。また、ケース４２には、ＬＥＤ素子Ｌｄ１の照射方向に透光部材４３が設けられている。このように構成された光源負荷４は、器具本体１２の下面開口を閉塞するように取り付けられる。
【００６０】
点灯装置１０は、電力変換回路１，制御回路２，無負荷検出回路３を構成する回路素子が実装基板に実装されることで構成されており、器具本体１２内に収納される。そして、点灯装置１０は、図９には図示しない接続部４１（図１，５〜８参照）を介して光源負荷４に電気的に接続される。また、光源負荷４は、点灯装置１０に対して着脱可能に構成されており、光源負荷４に不点灯等の不具合が発生した場合に、光源負荷４のみを交換することができる。
【００６１】
また、器具本体１２の上端部には、ブラケット１３が設けられ、このブラケット１３には器具本体１２の外部に電源端子台１４を固定している。電源端子台１４は、外部電源（例えば、直流電源Ｅ１）を点灯装置１０に電気的に接続する。
【００６２】
上記構成の照明器具１１は、天井面に設けられた取付穴に埋込配設され、床面に向かって光を照射する。
【００６３】
また、本実施形態の照明器具１１は、実施形態１〜４のうちいずれかの点灯装置１０を備えているため、電力変換回路１の出力が無負荷状態となった場合でも、コンデンサＣ１の放電時間が短縮される。これにより、光源負荷４の再接続時におけるスパイク電流の発生を抑制し、安全性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  電力変換回路
２  制御回路
３  無負荷検出回路
４  光源負荷
１０  点灯装置
Ｑ１  スイッチング素子（第１のスイッチング素子）
Ｑ２  スイッチング素子（第２のスイッチング素子）
Ｄ１  寄生ダイオード
Ｄ２  寄生ダイオード（回生素子）
Ｌ１  インダクタ
Ｃ１  コンデンサ
Ｌｄ１  ＬＥＤ素子（発光素子）
Ｅ１  直流電源
【図１】
2014103042.tif 000003
【図２】
2014103042.tif 000004
【図３】
2014103042.tif 000005
【図４】
2014103042.tif 000006
【図５】
2014103042.tif 000007
【図６】
2014103042.tif 000008
【図７】
2014103042.tif 000009
【図８】
2014103042.tif 000010
【図９】
2014103042.tif 000011
【図１０】
2014103042.tif 000012