(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を整流する整流回路と、
前記整流回路に接続され、光源に直流電流を供給するために、スイッチング素子と、インダクタまたはトランスとでエネルギの充放電を行う直流電源回路と、
前記スイッチング素子の駆動を制御する制御部と、
前記インダクタまたは前記トランスに設けられた検出巻線に発生する電圧から前記インダクタまたは前記トランスに流れる電流の傾きの変化点を検出するゼロ電流検出部と、を備え、
前記制御部は、前記ゼロ電流検出部により、前記スイッチング素子がオフ時に前記変化点を検出した時点から予め定められた遅延時間だけ前記スイッチング素子をオフ状態で維持し、少なくとも前記遅延時間中は前記検出巻線からの電圧検出を無効化するゼロ電流検出無効期間を設けたことを特徴とする光源点灯装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記光源に供給される電流が小さいほど、前記遅延時間及び前記ゼロ電流検出無効期間を長く設定することを特徴とする請求項１に記載の光源点灯装置。
【請求項３】
前記交流電源の電圧実効値を検出する電源電圧検出部を備え、
前記制御部は、前記電源電圧検出部で得られた前記交流電源の電圧実効値が大きいほど、前記遅延時間及び前記ゼロ電流検出無効期間を長く設定することを特徴とする請求項２に記載の光源点灯装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記交流電源の電圧実効値と、前記光源に供給される電流値とから、前記遅延時間と前記ゼロ電流検出無効期間を得ることができるマイクロコンピュータを有することを特徴とする請求項３に記載の光源点灯装置。
【請求項５】
前記直流電源回路は、インダクタを有する昇圧チョッパ回路で構成され、前記変化点は、前記インダクタの電流がゼロとなる時点であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源点灯装置。
【請求項６】
前記直流電源回路は、２つのインダクタを有するSEPIC回路で構成され、前記変化点は、前記２つのインダクタの合計電流がゼロとなる時点であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源点灯装置。
【請求項７】
前記２つのインダクタは同一磁心に構成されたことを特徴とする請求項６に記載の光源点灯装置。
【請求項８】
前記直流電源回路は、インダクタを有するバックブーストコンバータ回路で構成され、前記変化点は、前記インダクタの電流がゼロとなる時点であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源点灯装置。
【請求項９】
前記直流電源回路は、トランスを有するフライバックコンバータ回路で構成され、前記トランスは前記フライバックコンバータ回路の入力側に接続される１次巻線と、前記フライバックコンバータ回路の出力側に接続される２次巻線を有し、前記変化点は、前記２次巻線の電流がゼロとなる時点であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源点灯装置。
【請求項１０】
前記ゼロ電流検出部は、
前記検出巻線の電圧が予め定められた電圧よりも小さくなったときにスイッチングし、前記検出巻線の電圧が予め定められた電圧よりも小さくなったことを前記制御部に知らせる第１スイッチと、
前記ゼロ電流検出無効期間に前記制御部から出されるゼロ電流検出無効化信号を受けて、前記検出巻線の電圧が前記第１スイッチに印加されないようにする第２スイッチと、を備えたことを特徴とする請求項1〜９のいずれか１項に記載の光源点灯装置。
【請求項１１】
交流電源を整流する整流回路と、
前記整流回路に接続され、光源に直流電流を供給するために、スイッチング素子と、インダクタまたはトランスとでエネルギの充放電を行う直流電源回路と、
前記スイッチング素子の駆動を制御する制御部と、
前記インダクタまたは前記トランスに設けられた検出巻線に発生する電圧から前記インダクタまたは前記トランスに流れる電流の傾きの変化点を検出するゼロ電流検出部と、を備え、
前記制御部は、前記ゼロ電流検出部により、前記スイッチング素子がオフ時に前記変化点を検出した時点から予め定められた遅延時間だけ前記スイッチング素子をオフ状態で維持し、少なくとも前記遅延時間中は前記検出巻線からの電圧検出を無効化するゼロ電流検出無効期間を設けたことを特徴とする光源点灯装置と、
前記光源点灯装置が点灯させる前記光源として、前記光源点灯装置に接続されたＬＥＤと、を備えたことを特徴とする照明器具。
【請求項１２】
交流電源を整流する整流回路と、
前記整流回路に接続され、光源に直流電流を供給するために、スイッチング素子と、インダクタまたはトランスとでエネルギの充放電を行う直流電源回路と、
前記スイッチング素子の駆動を制御する制御部と、
前記インダクタまたは前記トランスに設けられた検出巻線に発生する電圧から前記インダクタまたは前記トランスに流れる電流の傾きの変化点を検出するゼロ電流検出部と、を備え、
前記制御部は、前記ゼロ電流検出部により、前記スイッチング素子がオフ時に前記変化点を検出した時点から予め定められた遅延時間だけ前記スイッチング素子をオフ状態で維持し、少なくとも前記遅延時間中は前記検出巻線からの電圧検出を無効化するゼロ電流検出無効期間を設けたことを特徴とする光源点灯装置と、
前記光源点灯装置が点灯させる前記光源として、前記光源点灯装置に接続された有機ＥＬと、を備えたことを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源点灯装置及び照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば発光ダイオード（LED）などの発光素子を点灯させるための各種の光源点灯装置が知られている。この種の光源点灯装置は商用交流電源を整流、平滑して直流電圧を生成するAC-DC変換回路と、得られた直流電圧からLEDに最適な電流を供給するDC-DCコンバータを備える。多くの照明器具においては高力率を要求される。そのため、特許文献１に示すように、昇圧チョッパ形の力率改善回路をAC-DC変換回路として用い、DC-DCコンバータに降圧チョッパ回路を用いた２コンバータ方式が広く採用されている。
【０００３】
この場合、昇圧チョッパ回路と降圧チョッパ回路の２つのコンバータが必要となるので、部品点数の増加、回路基板の大型化、及び高コスト化を招く問題がある。そこで、例えば特許文献２、３に開示されているように、バックブーストコンバータ又はSEPIC(Single Ended Primary Inductor Converter)を用いて１つのコンバータで力率改善制御と光源電流制御を両立することで部品点数を削減し、回路基板を小型化する方法が開発されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献２の明細書段落００３８又は特許文献４の明細書段落００８５に記載のとおり、力率改善制御は臨界モードで動作することが一般的である。臨界モードとは、スイッチング素子がオフ後、チョークコイルの電流がゼロになったことを検出するゼロ電流検出を行い、ゼロ電流検出後、直ちに次のスイッチングを開始するものである。臨界モードでは、光源の明るさを調節する調光機能により光源の明るさを暗くすると軽負荷となるためスイッチング素子のオン時間が短くなりスイッチング周波数が上昇する。これに伴ってスイッチング損失が増大したり、スイッチング素子が駆動できる限界の周波数を超えたりして、回路動作が不安定となる。その結果、力率の低下及び光源にちらつきが発生する問題がある。
【０００５】
そこで、特許文献５又は特許文献６には、スイッチング素子のオンするタイミングを遅らせて不連続モードで動作させることにより、スイッチング周波数の上昇を抑制し安定的に動作させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−４０４００号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５１９１３号公報
【特許文献３】特開２０１１−８２２０４号公報
【特許文献４】特開２００１−３１３４２３号公報
【特許文献５】特開平１０−８０１３５号公報
【特許文献６】特開２０００−２９５８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献５の明細書段落００３２、００３３には不連続モードによる動作が開示されている。具体的には、インダクタＬ１に電流が流れ切った後スイッチング素子２がオンにならないと補助二次巻線にリンギングが発生するが、スイッチング素子２のオン指令の出力が禁止されている間はリンギングの影響を受けず、オン指令の出力禁止が解除されてから、リンギングによりゼロ電流検出器３の出力が立ち下がったタイミングでスイッチング素子がオンする。
【０００８】
特許文献６の明細書段落００１４、００１５にも、不連続モードによる動作が開示されている。具体的には、チョークコイルの検出巻線の電圧を無視する期間を設け、最小スイッチング周期の後、チョーク電圧検出回路から信号が出力されるとスイッチング手段４をオンする。すなわち、図３(ｃ)の軽負荷時の波形に示すように検出巻線電圧のリンギングによる２回目の立下りがスイッチング手段をオンするトリガとなり、スイッチング手段４がオン（（ｇ）駆動信号がHigh信号）される。
【０００９】
これらの方法による不連続モードは、スイッチング素子のオン禁止期間すなわちチョークコイルのゼロ電流検出の無効期間を解除した後に、次のチョークコイルからのリンギングによるトリガ信号発生まで待機してスイッチング素子をオンするものである。すなわち、チョークコイルのリンギングの影響の分だけスイッチング素子のオフ時間が延びるので、スイッチング素子のオフ時間を任意の値に設定できない問題がある。
【００１０】
光源の負荷（調光状態）が軽くなるほどスイッチング素子のオフ時間を長く設定したい場合、リンギング周期分ずつスイッチング素子のオフ時間が長くなるときめ細かいオフ時間の設定ができない。光源点灯中に調光率を変更した際のスイッチング素子のオフ時間の変化が大きいと、フィードバック制御の応答遅れにより光源に流れる電流に影響を与え、光源がちらつく可能性がある。
【００１１】
また、スイッチング素子のオフ時間を長く設定すると、その間に補助二次巻線のリンギングが減衰することでリンギングによるトリガ信号が発生せず、次のスイッチング素子をオンするタイミングが検出できなくなってしまうという問題が発生する。したがって、従来の不連続モードによる動作では、スイッチング素子のオフ時間を長く設定することができない。
【００１２】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、不連続モードスイッチング素子のオフ時間を任意の値に設定できる光源点灯装置及び照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願の発明に係る光源点灯装置は、交流電源を整流する整流回路と、該整流回路に接続され、光源に直流電流を供給するために、スイッチング素子と、インダクタまたはトランスとでエネルギの充放電を行う直流電源回路と、該スイッチング素子の駆動を制御する制御部と、該インダクタまたは該トランスに設けられた検出巻線に発生する電圧から該インダクタまたは該トランスに流れる電流の傾きの変化点を検出するゼロ電流検出部と、を備え、該制御部は、該ゼロ電流検出部により、該スイッチング素子がオフ時に該変化点を検出した時点から予め定められた遅延時間だけ該スイッチング素子をオフ状態で維持し、少なくとも該遅延時間中は該検出巻線からの電圧検出を無効化するゼロ電流検出無効期間を設けたことを特徴とする。
【００１４】
本願の発明に係る照明器具は、交流電源を整流する整流回路と、該整流回路に接続され、光源に直流電流を供給するために、スイッチング素子と、インダクタまたはトランスとでエネルギの充放電を行う直流電源回路と、該スイッチング素子の駆動を制御する制御部と、該インダクタまたは該トランスに設けられた検出巻線に発生する電圧から該インダクタまたは該トランスに流れる電流の傾きの変化点を検出するゼロ電流検出部と、を備え、該制御部は、該ゼロ電流検出部により、該スイッチング素子がオフ時に該変化点を検出した時点から予め定められた遅延時間だけ該スイッチング素子をオフ状態で維持し、少なくとも該遅延時間中は該検出巻線からの電圧検出を無効化するゼロ電流検出無効期間を設けたことを特徴とする光源点灯装置と、該光源点灯装置が点灯させる該光源として、該光源点灯装置に接続されたＬＥＤ又は有機ＥＬと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、インダクタまたはトランスの電流が例えばゼロになったことを示すゼロ電流検出信号を受けてから任意の遅延時間とゼロ電流検出期間無効期間を設定する制御部を有するので、不連続モードスイッチング素子のオフ時間を任意の値に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１にかかる光源点灯装置の回路構成図である。
【図２】実施の形態１にかかる光源点灯装置の動作を示す波形図である。
【図３】実施の形態１にかかる光源点灯装置の力率改善動作を示す波形図である。
【図４】遅延時間を段階的に高めることを示す図である。
【図５】遅延時間を連続的に高めることを示す図である。
【図６】マイクロコンピュータで構成された制御部を有する光源点灯装置を示す図である。
【図７】制御部の内部で行われる処理のフローチャートである。
【図８】実施の形態２にかかる光源点灯装置の回路構成図である。
【図９】遅延時間の設定方法を示すグラフである。
【図１０】遅延時間及びゼロ電流検出無効期間を求めるためのテーブルである。
【図１１】実施の形態３にかかる光源点灯装置の回路構成図である。
【図１２】実施の形態３にかかる光源点灯装置の動作を示す波形図である。
【図１３】実施の形態３にかかる光源点灯装置の回路構成図の変形例である。
【図１４】実施の形態４にかかる光源点灯装置の回路構成図である。
【図１５】実施の形態４にかかる光源点灯装置の動作を示す波形図である。
【図１６】実施の形態５における照明器具の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態に係る光源点灯装置及び照明器具について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる光源点灯装置１００の回路構成図である。光源点灯装置１００は、交流電源１から電力の供給を受けて光源９を点灯させるものである。光源点灯装置１００は、整流回路２、力率改善のための直流電源回路３、DC-DCコンバータ４、制御部５、ゼロ電流検出部６、DC-DCコンバータ制御部７、調光信号インターフェース８を備えている。整流回路２は交流電源を整流する。具体的には、交流電源１から入力した交流電圧を全波整流する。この全波整流電圧は、直流電源回路３の動作中は平滑されず、交流電源１の２倍の周波数を含むリプル電圧となる。
【００１９】
本実施の形態１においては、光源９としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いる。
【００２０】
整流回路２には直流電源回路３が接続されている。直流電源回路３は、フィルタコンデンサＣ１、インダクタＬ１、例えばＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチング素子ＳＷ１、ダイオードＤ１、平滑コンデンサＣ２、及び出力電圧検出部Ｒ１を備えている。直流電源回路３は、これらの回路素子によって構成された昇圧チョッパ回路である。すなわち、DC-DCコンバータ４を介して光源９に直流電流を供給するために、スイッチング素子ＳＷ１とインダクタＬ１でエネルギの充放電を行い、所望の直流電圧に変換する。インダクタＬ１には検出巻線Ｌ２が磁気的に結合されている。直流電源回路３の出力には、光源９に電流を供給するためのDC-DCコンバータ４が接続されている。
【００２１】
直流電源回路３は制御部５の制御を受けて動作する。直流電源回路３は、整流回路２が全波整流した電圧を昇圧して直流平滑する。さらに直流電源回路３は制御部５の制御により入力電流波形を正弦波状で且つ交流電源１の電圧と同位相となるように動作し、力率改善を行う。
【００２２】
制御部５は、電圧比較部５ａ、駆動部５ｂ、及び遅延時間設定部５ｃを備えている。制御部５は、直流電源回路３の出力電圧（平滑コンデンサＣ２の電圧）が予め設定された電圧値となり、光源点灯装置１００の入力電流波形が交流電源１の電圧とほぼ同位相且つ正弦波となるように、スイッチング素子ＳＷ１を駆動する。
【００２３】
電圧比較部５ａは、直流電源回路３内に設けられた分圧抵抗からなる出力電圧検出部Ｒ１に発生する信号と、直流電源回路３の出力電圧目標値に相当する目標信号Ｅ１とを比較し、両者の差に応じた信号を出力する。駆動部５ｂは電圧比較部５ａの信号を受けてスイッチング素子ＳＷ１のオン時間を決定し、スイッチング素子ＳＷ１を駆動する。
【００２４】
ゼロ電流検出部６は、検出巻線Ｌ２に発生する電圧を受けてインダクタＬ１に流れる電流がゼロになるタイミングを検出し、ゼロ電流検出信号を出力する。ゼロ電流検出信号を受けた遅延時間設定部５ｃは、予め定められた時間スイッチング素子ＳＷ１のオフを継続させる指令を駆動部５ｂに出力し、スイッチング素子ＳＷ１がオンするタイミングを遅延させる。このとき、遅延時間設定部５ｃは、ゼロ電流検出信号を受けて、ゼロ電流検出部６のゼロ電流検出信号を無効化するゼロ電流検出無効化信号をゼロ電流検出部６へ出力する。予め設定された遅延時間が経過すると、遅延時間設定部５ｃは、駆動部５ｂを介してスイッチング素子ＳＷ１をオンする。スイッチング素子ＳＷ１がオンすると、遅延時間設定部５ｃはゼロ電流検出無効化を解除する。
【００２５】
光源９の明るさをコントロールするために光源点灯装置１００の外部に設けられた調光コントローラ１０からの調光信号は、調光信号インターフェース８で読み取られる。そして、調光信号インターフェース８は、目標電流値に相当する信号をDC-DCコンバータ制御部７及び遅延時間設定部５ｃへ出力する。
【００２６】
遅延時間設定部５ｃは、調光信号インターフェース８から出力される目標電流値信号に応じて、ゼロ電流検出信号を検出したタイミングからスイッチング素子ＳＷ１のオフを継続する時間（遅延時間）と、ゼロ電流検出信号を無効化する時間（ゼロ電流検出無効期間）を決定する。
【００２７】
DC-DCコンバータ４は、DC-DCコンバータ制御部７により駆動される。DC-DCコンバータ４は、調光信号インターフェース８から出力される目標電流値信号を受けて、光源電流が目標電流値となるように定電流フィードバック制御される。なお、DC-DCコンバータ４は、例えば降圧チョッパ回路又はフライバックコンバータなどで構成される。
【００２８】
次に、実施の形態１にかかる光源点灯装置１００の動作を説明する。
【００２９】
光源点灯装置１００に交流電源１が印加されると、整流回路２は入力された交流電圧を全波整流し、整流された電圧がフィルタコンデンサＣ１の両端に印加される。フィルタコンデンサＣ１は、スイッチングリプルを除去する目的で設けられたものであり、ここでは全波整流波形の電源周波数成分を平滑するためのものではない。したがって直流電源回路３の動作中は、電源周波数の２倍周波数で正弦波状に脈動する全波整流電圧が直流電源回路３に印加される。
【００３０】
定常動作状態における直流電源回路３の動作を説明する。駆動部５ｂによりスイッチング素子ＳＷ１がオンしている状態とする。スイッチング素子ＳＷ１がオンすると、全波整流電圧はインダクタＬ１を介して短絡されるのでインダクタＬ１とスイッチング素子ＳＷ１の経路で電流が電源側より供給され、インダクタＬ１にエネルギが蓄えられる。このとき、インダクタＬ１の電流は増加していく。
【００３１】
駆動部５ｂにより設定されたスイッチング素子ＳＷ１のオン時間が経過すると、スイッチング素子ＳＷ１はオフする。スイッチング素子ＳＷ１がオフするとインダクタＬ１に蓄えられたエネルギが放出され、インダクタＬ１、ダイオードＤ１、平滑コンデンサＣ２の順に電流が流れる。これにより、平滑コンデンサＣ２を充電する。
【００３２】
このようにエネルギを伝達して、DC-DCコンバータ4は平滑コンデンサＣ２に充電された電圧を入力として、光源９に電流を供給する。
【００３３】
図２は、本発明の実施の形態１にかかる光源点灯装置１００の動作を示す波形図である。図２の波形図を参照しつつ制御部５の動作を説明する。
【００３４】
（期間ｔ０〜ｔ１）
この期間は、DC-DCコンバータ４が定常動作状態で、駆動部５ｂによりスイッチング素子ＳＷ１がオンした状態である。スイッチング素子ＳＷ１がオンしたとき、スイッチング素子ＳＷ１にはインダクタＬ１の電流が流れる。
【００３５】
この期間中、インダクタＬ１の電流は増加していくため、スイッチング素子ＳＷ１に流れる電流も増加していく。このとき、インダクタＬ１には図１の矢印の方向に電圧ＶＬ１が印加されるため、検出巻線Ｌ２には矢印の方向に電圧ＶＬ２が発生する。そのため、検出巻線Ｌ２からゼロ電流検出部６に負電圧が入力される。
【００３６】
（時刻ｔ１）
所定時間が経過し時刻ｔ１になると、駆動部５ｂはスイッチング素子ＳＷ１をオフし、スイッチング素子ＳＷ１の電流を遮断する。スイッチング素子ＳＷ１のオン時間は電圧比較部５ａの比較結果によって決定する。
【００３７】
（期間ｔ1〜ｔ２）
スイッチング素子ＳＷ１がオフすると、インダクタＬ１に蓄えられたエネルギはダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ２に放出される。このとき、インダクタＬ１に発生する電圧は、スイッチング素子ＳＷ１オン時とは逆向きの電圧となる。すなわち、インダクタＬ１に図１中の矢印とは逆方向の電圧が発生する。これにより検出巻線Ｌ２に発生する電圧も図１中の矢印とは逆方向の電圧となるので、ゼロ電流検出部６には正電圧が入力される。
【００３８】
（期間ｔ２〜ｔ３）
インダクタＬ１がエネルギを放出するため、ダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ２に流れる電流は減少していく。エネルギ放出が終わると、インダクタＬ１の電流がゼロになり、検出巻線Ｌ２の電圧ＶＬ２は急速に低下する。
【００３９】
（時刻ｔ３〜t４）
ゼロ電流検出部６は、検出巻線Ｌ２の電圧ＶＬ２が低下したことを検出してゼロ電流検出信号を出力する。具体的には、ＶＬ２の低下に伴い、ゼロ電流検出部６に設けられた第１スイッチ６ａ(例えばここではMOSFET)のゲート端子に印加される電圧が低下し、第１スイッチ６ａがオフする。これにより制御電源Ｖｃｃの電圧がゼロ電流検出信号として遅延時間設定部５ｃに印加される。
【００４０】
遅延時間設定部５ｃはこのゼロ電流検出信号の立ち上がりを受けて、ゼロ電流検出無効化信号を出力する。具体的には、ゼロ電流検出無効化信号は第２スイッチ６ｂ(例えばMOSFET)のゲート端子に印加され、第２スイッチ６ｂをオンする。すると、第１スイッチ６ａのゲート端子は第２スイッチ６ｂで短絡されるため、検出巻線Ｌ２に発生する電圧に係らず、第１スイッチ６ａは常にオフ状態（ゼロ電流検出信号はHIGH状態）を維持する。
【００４１】
インダクタ電流がゼロになると、遅延時間設定部５ｃによりスイッチング素子ＳＷ１はそのままオフ状態を維持する。スイッチング素子ＳＷ１がオフ状態であると、スイッチング素子ＳＷ１などの寄生容量成分とインダクタＬ１のインダクタンス成分によりインダクタＬ１には振動電圧が発生する。この振動電圧に伴い検出巻線Ｌ２の電圧ＶＬ２にも振動電圧が発生する。しかしながら、ゼロ電流検出無効化信号により第１スイッチ６ａはオフ状態を維持するため、検出巻線Ｌ２の電圧ＶＬ２に振動電圧が発生しても遅延時間設定部５ｃには制御電源Ｖｃｃが印加され続け、ゼロ電流検出信号はHIGH状態を維持することができる。
【００４２】
遅延時間設定部５ｃは、ゼロ電流検出部６によりインダクタの電流がゼロになったことを検出した時点から予め定められた遅延時間だけスイッチング素子ＳＷ１をオフ状態で維持する。少なくとも遅延時間中は、制御部５（遅延時間設定部５ｃ）はゼロ電流検出無効化信号を出すので、検出巻線Ｌ２からの電圧検出を無効化するゼロ電流検出無効期間となる。
【００４３】
(時刻t4〜t5)
遅延時間設定部５ｃは、遅延時間が経過すると駆動部５ｂにスイッチング素子ＳＷ１をオンする指示信号を与える。そして、駆動部５ｂはスイッチング素子ＳＷ１をオンしスイッチング素子ＳＷ１を導通状態とする。そして、次のスイッチングサイクルに移る。スイッチング素子ＳＷ１がオンすると、遅延時間設定部５ｃはゼロ電流検出無効化信号の出力を停止し、ゼロ電流検出無効化を解除する。ゼロ電流検出の無効化解除のタイミングは、オンしたスイッチング素子ＳＷ１がオフしインダクタＬ１の電流がゼロに到達する手前までの任意のタイミングで良い。例えば、スイッチング素子ＳＷ１がオフするタイミングでゼロ電流検出を解除する。
【００４４】
ここで、直流電源回路３の出力電圧である平滑コンデンサＣ２の充電電圧の制御について説明する。目標信号Ｅ１よりも出力電圧検出部Ｒ1で発生する電圧の方が高ければ、電圧比較部５ａは、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間が短くなる方向の信号を駆動部５ｂへ出力する。駆動部５ｂはこれを受けてスイッチング素子ＳＷ１のオン時間を減少させ、直流電源回路３の出力電圧を減少させる。他方、目標信号Ｅ１よりも出力電圧検出部Ｒ１で発生する電圧の方が低ければ、電圧比較部５ａはスイッチング素子ＳＷ１のオン時間が長くなる方向の信号を駆動部５ｂへ出力する。駆動部５ｂはこれを受けてスイッチング素子ＳＷ１のオン時間を増加させ、直流電源回路３の出力電圧を増加させる。
【００４５】
調光により光源９の電流を減少させると軽負荷となって直流電源回路３の出力電圧が上昇しやすくなり、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間が短くなる。スイッチング素子ＳＷ１のオン時間が短くなると、インダクタＬ１のエネルギ放電時間も短くなるため、スイッチング周波数が上昇する。逆に、全光時など、光源９の電流が大きい場合は重負荷となることから直流電源回路３の出力電圧が減少しやすくなり、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間が長くなる。スイッチング素子ＳＷ１のオン時間が長くなると、インダクタＬ１のエネルギ放電時間も長くなるため、スイッチング周波数が低くなる。
【００４６】
次に力率改善動作について説明する。図３は、本発明の実施の形態１にかかる光源点灯装置１００の力率改善動作を示す波形図である。
【００４７】
スイッチング素子ＳＷ１をオンすると、インダクタＬ１の電流ＩＬ１は、全波整流電圧の瞬時値Ｅに比例し、インダクタＬ１のインダクタンスＬ１に反比例する。すなわち、インダクタＬ１の電流ＩＬ１はＥ/Ｌ１の傾きでオン時間に比例してほぼ直線的に上昇していく。
【００４８】
ここで、仮にスイッチング素子ＳＷ１のオン時間ｔ(ＯＮ)を固定として、（全波整流波形なので）交流電源１の半周期分動作させると、インダクタンスＬ１は一定値であるため、各スイッチング周期におけるインダクタＬ１の電流のピーク値は電源電圧に比例する。そのため、図３に示すように、包絡線が正弦波状の波形となる。フィルタコンデンサＣ１によりインダクタ電流のスイッチングリプルを取り除き平均化することで、交流電源1から流れ込む入力電流を正弦波状に近づけるとともに交流電源電圧とほぼ同位相にすることができる。よって、力率改善及び高調波低減ができる。なお、必要に応じて整流回路２の交流入力側にフィルタ回路を追加してもよい。
【００４９】
このように、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間ｔ(ＯＮ)を電源半周期間でほぼ一定とすれば力率改善及び高調波低減ができる。一方、直流電源回路３の出力電圧を一定の値に維持するためには平滑コンデンサＣ２の電圧を監視し、目標電圧となるようにスイッチング素子ＳＷ１のオン時間ｔ(ＯＮ)を調整する、定電圧フィードバック制御が必要となる。すなわち、目標電圧値に対して直流電源回路３の出力電圧値が低ければ、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間を長くして電圧を上昇させる。また、目標電圧値に対して直流電源回路３の出力電圧値が高ければ、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間を短くして電圧を下降させる。このように、電圧が所望の電圧値となるように定電圧フィードバック制御にてスイッチング素子ＳＷ１を制御することが好ましい。
【００５０】
しかしながら上述の通り、交流電源１の半周期内にスイッチング素子ＳＷ１のオン時間ｔ(ＯＮ)が定電圧フィードバック制御のために大きく変動してしまうと、インダクタＬ１の電流ピーク値の包絡線が正弦波状にならず、力率が低下し入力電流の高調波電流が増加する恐れがある。
【００５１】
そこで、定電圧フィードバック制御の応答時間については、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する。言い換えると、交流電源１の周波数の２倍以下の周波数で１倍（０ｄＢ)以下となるように応答時間を設定する。例えば、電源周波数が５０Ｈｚの場合、その半周期（半波）にあたる１００Ｈｚ以下、すなわち周期１０ｍｓ以上で定電圧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、定電圧フィードバック制御を電源周期の１/２より短い周期で応答しないように設定する。これにより電源周期の１/２周期以内においては、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間ｔ(ＯＮ)の変動が抑制され、インダクタＬ１の電流ピーク値の包絡線が正弦波状の波形となる。
【００５２】
ところで、本実施の形態では、スイッチング素子ＳＷ１のオンするタイミングを遅らせる遅延時間を設けている。この効果について述べる。
【００５３】
遅延時間設定部５ｃはスイッチング周波数の上昇を抑制するためのものである。スイッチング素子ＳＷ１のオンするタイミングを遅延させない場合は、スイッチング素子ＳＷ１がオフしてからインダクタＬ１の電流がゼロに到達後にすぐスイッチング素子ＳＷ１をオンする臨界モードとなる。軽負荷時はスイッチング素子ＳＷ１のオン時間が短くなるため、この臨界モードを採用すると、光源９に流れる電流が減少するほどスイッチング周波数が上昇することになる。そこで、本発明の実施の形態１では、スイッチング周波数の上昇を抑制するために、インダクタＬ１の電流がゼロとなるタイミングを検出後、「遅延時間」だけスイッチング素子ＳＷ１のオフを維持し、次にオンするタイミングを遅延する。これによりスイッチング素子ＳＷ１のオフ時間が長くなり、スイッチング周波数を低下させることができる。よって調光時、すなわち軽負荷時のスイッチング周波数の上昇を抑制できる。
【００５４】
ゼロ電流検出部６によりインダクタＬ１の電流がゼロになったことを検出すると、遅延時間設定部５ｃは時間のカウントを開始し、「遅延時間」経過後にスイッチング素子ＳＷ１をオンする。インダクタＬ１のゼロ電流を検出してからスイッチング素子ＳＷ１をオンさせるまで遅延時間は、自由に設定することができる。このとき、遅延時間設定部５ｃは、インダクタＬ１の電流がゼロに到達後スイッチング素子ＳＷ１がオフしている期間はゼロ電流検出部６へゼロ電流検出無効化信号を出力し、ゼロ電流検出部６によるゼロ電流検出を無効化する。そのため、スイッチング素子ＳＷ１などの寄生容量成分とインダクタＬ１のインダクタンス成分による振動電圧で遅延時間設定部５ｃがゼロ電流検出を誤検知することを防止できる。
【００５５】
制御部５をマイクロコンピュータで構成し、インダクタＬ１の電流がゼロになったことを検出してからの経過時間を内部のタイマ・カウンタ機能を利用してカウントする場合、ゼロ電流検出信号をトリガとして、内部カウンタをゼロリセットしてカウントを開始する。しかし、その後の振動電圧により再度ゼロ電流検出信号が入力されると再びカウンタがゼロリセットされてしまい、正しく経過時間をカウントできない。そのため、ゼロ電流検出無効化信号により、振動電圧等によりカウンタが繰り返しゼロリセットされることを確実に防止する。
【００５６】
また、カウンタにより上記の経過時間をカウントし、遅延時間に達するとスイッチング素子ＳＷ１をオンするので、スイッチング素子ＳＷ１をオンする際のトリガとなる信号が不要である。そのため、遅延時間を長時間設定し、検出巻線Ｌ２の振動電圧が減衰しても、問題なくスイッチング素子ＳＷ１をオンすることができる。
【００５７】
以上のように、遅延時間設定部５ｃによって遅延時間を自由に設定できるため、負荷に応じてスイッチング素子ＳＷ１の最適な遅延時間を設定することができる。遅延時間は、調光率即ち光源９に供給される電流に応じて可変なものとしても良い。例えば全光状態で光源９の電流が大きいときは、もともとスイッチング周波数が低くなるため遅延時間はゼロを含めた短い時間に設定する。遅延時間がゼロの場合、通常の臨界モードで動作することになるので、ゼロ電流検出後にゼロ電流検出無効化信号は不要である。
【００５８】
このようにすることで、光源９の電流が大きい場合、すなわち負荷が重いときにスイッチング素子ＳＷ１のスイッチング周波数が下がりすぎることを抑制できる。通常、スイッチング周波数は人間の可聴周波数以上に設定される。そして、スイッチング周波数が下がりすぎて可聴周波数領域に入ると、騒音が発生したり、インダクタＬ１の鉄心サイズが大型化したりするが、光源９の電流が大きいときに遅延時間をゼロを含めた短い時間に設定することで、これを抑制できる。
【００５９】
調光コントローラ１０の操作などにより光源９の電流を減少させる場合、当該電流値が所定レベル以下となると、遅延時間設定部５ｃは全光状態で設定した遅延時間よりも長い遅延時間を設定する。これにより、調光時のスイッチング周波数の上昇、スイッチング損失の増大、不安定動作に伴う力率の低下、及び光源９のちらつきを抑制できる。
【００６０】
本発明の実施の形態１に係る光源点灯装置は、その特徴を失わない範囲で様々な変形をなし得る。例えば、図４に示すように、光源９の電流値が低下するほど、遅延時間設定部５ｃで設定する遅延時間を段階的に高めても良い。また、図５に示すように、光源９の電流値が低下するほど、遅延時間設定部５ｃで設定する遅延時間を連続的に高めても良い。図４と図５のどちらの場合も制御部は、光源に供給される電流が小さいほど、遅延時間を長く設定する。また、これに合わせて、ゼロ電流検出無効期間も長く設定する。特に、光源９の電流を調光コントローラからの信号に応じて連続的に電流値を変化させることが可能な連続調光システムにおいては滑らかに光源９の明るさを変化させる必要がある。実施の形態１の構成では遅延時間を自由に設定できこれに合わせてゼロ電流検出無効期間を設定するため、各調光率に応じてきめ細かく、且つ連続的に遅延時間を設定できる。よって、スイッチング周波数の急激な変化を抑制し、光源電流の過渡的な変動による光源９のちらつきを抑制でき、調光により明るさを変化させた際に滑らかな明るさの変化を実現できる。
【００６１】
光源９としてＬＥＤを用いたが他の光源を用いてもよい。例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を用いてもよい。
【００６２】
図１に示す制御部５の構成は変更しても良い。制御部５は、例えばアナログ回路とデジタル回路の組み合わせ（制御回路）で構成しても良いし、マイクロコンピュータで構成してもよい。図６は、制御部５をマイクロコンピュータで構成した光源点灯装置を示す図である。制御部５は受信装置５ｗ、プロセッサ５ｘ、メモリ５ｙ及び発信装置５ｚを備えている。制御部５で行われる電圧比較、遅延時間設定、及びスイッチング素子の制御は、メモリ５ｙに記憶されたプログラムを実行するCPU、システムLSI等の処理回路により実現される。複数の処理回路が連携して上記機能を実行しても良い。受信装置５ｗは、出力電圧検出部Ｒ１の出力、ゼロ電流検出部６の出力（ゼロ電流検出信号）、及び調光信号インターフェース８の出力を受信する。発信装置５ｚは、ゼロ電流検出無効化信号をゼロ電流検出部６へ発信し、スイッチング素子ＳＷ１のオンオフ制御信号を発信する。
【００６３】
図７は、マイクロコンピュータで構成された制御部５の内部で行われる処理のフローチャートである。制御部５は、ゼロ電流検出信号を受信すると、内部のカウンタをゼロリセットする（Ｓ１）。次いで、遅延時間を設定する（Ｓ２）。次いで、ゼロ電流検出部６へゼロ電流無効化信号を出す（Ｓ３）。次いで、カウンタの値が遅延時間に達したか決定する（Ｓ４）。遅延時間に達していればスイッチング素子ＳＷ１をオンする（Ｓ５）。
【００６４】
ゼロ電流検出部６（ゼロ電流検出回路）は、第１スイッチ６ａと、第２スイッチ６ｂを備えた構成とした。第１スイッチ６ａは、検出巻線Ｌ２の電圧が予め定められた電圧よりも小さくなったときにスイッチングし、検出巻線Ｌ２の電圧が予め定められた電圧よりも小さくなったことを制御部５に知らせる。第２スイッチ６ｂは、ゼロ電流検出無効期間に制御部５から出されるゼロ電流検出無効化信号を受けてオンとなることで、検出巻線Ｌ２の電圧が第１スイッチ６ａに印加されないようにする。上記のゼロ電流検出部６の機能を維持できれば、ゼロ電流検出部を任意の構成に変更してもよい。
【００６５】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２にかかる光源点灯装置１１０の回路構成図である。実施の形態１と同様の構成部分は同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態２に係る光源点灯装置１１０は、分圧抵抗からなる電源電圧検出部Ｒ２と、制御部５に設けられた電源電圧測定部５ｄとを備える点で、実施の形態１の光源点灯装置１００と異なっている。電源電圧測定部５ｄは電源電圧検出部Ｒ２で検出された電圧から交流電源１の電圧実効値を求める。
【００６６】
電源電圧検出部Ｒ２及び電源電圧測定部５ｄは、交流電源１が光源点灯装置１１０に印加された場合の全波整流後の電圧を測定するものである。電源電圧測定部５ｄは例えばＡ/Ｄ（アナログ/デジタル）変換器を内蔵したマイクロコンピュータで構成可能である。
【００６７】
次に、光源点灯装置１１０の動作を説明する。光源点灯装置１１０は様々な実効値の交流電源１に対応できる。例えば交流電源１の実効値を１００V、２００V、２４０Vのいずれかとすることができる。光源点灯装置１１０は、どのような電圧の交流電源が入力されても、光源９の光出力を常時目標値に保つ必要がある。すなわち交流電源１の電圧実効値に係らず、光源９に供給される電流はほぼ一定に保たれる。
【００６８】
光源９を含めた光源点灯装置１１０の消費電力は、入力電流と入力電圧と力率の積で表される。光源９で消費される電力が一定であれば、光源点灯装置１１０に入力される入力電圧（交流電源１の実効値）が高くなるほど光源点灯装置１１０に流入する入力電流は小さくなる。したがって、各スイッチング周期におけるインダクタＬ１の電流ピーク値も、交流電源１の実効値が高くなるほど小さくなる。これは、直流電源回路３を臨界モードで動作させた場合は、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング周波数が上昇することを意味する。すなわち、交流電源１の電圧実効値が高くなるほどスイッチング周波数は上昇する。
【００６９】
実施の形態１の光源点灯装置１００は、光源９の電流減少によるスイッチング周波数の上昇を抑制するものであった。本実施の形態においては、この効果に加えて、交流電源１の電圧実効値が高くなる場合のスイッチング周波数の上昇を抑制する。
【００７０】
具体的には、交流電源１の電圧実効値と、光源９の電流値又は調光率との双方の値に応じて遅延時間及びゼロ電流検出無効期間を設定する。すなわち、制御部５は電源電圧測定部５ｄにより測定される電圧と、外部の調光コントローラ１０から入力される調光信号とに応じた遅延時間及びゼロ電流無効期間を設定する。例えば、光源９の電流が閾値電流以上で且つ、交流電源1の電圧実効値が閾値電圧以上の場合と、光源９の電流が閾値電流以上で且つ、交流電源１の電圧実効値が閾値未満の場合と、光源９の電流が閾値未満で且つ、交流電源１の電圧実効値が閾値未満の場合は、遅延時間設定部５ｃはゼロを含めた短い遅延時間を設定する。他方、光源９の電流が閾値電流未満で且つ、交流電源１の電圧実効値が閾値電圧以上の場合は、遅延時間設定部５ｃは前者より長い遅延時間を設定する。
【００７１】
スイッチング素子ＳＷ１がオフ後、インダクタＬ１の電流がゼロに到達し、ゼロ電流検出信号が遅延時間設定部５ｃに入力されると、実施の形態１で述べたとおり、遅延時間設定部５ｃはゼロ電流無効化信号をゼロ電流検出部６に出力する。これにより、ゼロ電流検出無効期間が設定される。ゼロ電流検出無効期間は、遅延時間中において、少なくとも検出巻線Ｌ２の振動電圧によりゼロ電流検出部が誤検知する可能性がある期間か、それ以上に設定される。遅延時間が経過すると、実施の形態１と同様、スイッチング素子ＳＷ１をオンし、ゼロ電流検出無効化は解除される。
【００７２】
ここでは、交流電源1の電圧実効値と光源９の電流値との組み合わせに応じて、遅延時間を２段階変化させることとした。しかし、遅延時間を多段変化させてもよい。図９は、交流電源の電圧実効値毎に、遅延時間の設定を変えることを示すグラフである。図９に示すように、交流電源1の電圧実効値と、光源９の電流値との組み合わせに応じて、段階的に遅延時間を変化させてもよい。遅延時間を連続的に変化させてもよい。交流電源１の電圧実効値が高くなるほど遅延時間及びゼロ電流検出無効期間を長くし、光源９の電流が減少するほど遅延時間及びゼロ電流検出無効期間を長くする。制御部５をマイクロコンピュータで構成する場合は、遅延時間及びゼロ電流検出無効期間を容易に求めるために、マイクロコンピュータのプログラム内部にテーブルを設けるとよい。すなわち、制御部は、交流電源１の電圧実効値と、光源９に供給される電流値とから、遅延時間とゼロ電流検出無効期間を得ることができるテーブルが記憶されたマイクロコンピュータで構成してもよい。図１０は、遅延時間及びゼロ電流検出無効期間を求めるためのテーブルである。このようなテーブルを用意しておけば、交流電源１の電圧実効値と、光源９の光源電流値の値から即座に遅延時間及びゼロ電流検出無効期間を求めることができる。なお、図１０のa〜iにはそれぞれ遅延時間が設定されている。テーブルを設けることに代えて、マイクロコンピュータのプログラム内部に数式を持たせ、その数式により交流電源１の電圧実効値と光源９の電流値を変数として遅延時間とゼロ電流検出無効期間を演算してもよい。
【００７３】
また、交流電源１の１周期における電圧の瞬時値は位相角に応じて異なるため、遅延時間を設けない場合は、交流電源１の位相角によりスイッチング周波数が異なる。そこで、交流電源１の電圧実効値と光源９の電流値との組み合わせにより、交流電源１の位相角によらず、予め定められたほぼ一定のスイッチング周波数となるように遅延時間設定部５ｃで遅延時間及びゼロ電流検出無効期間を設定してもよい。
【００７４】
この場合、スイッチング周波数は予め設定したスイッチング周波数以上に上昇しないため、スイッチングリプルを除去するためのフィルタコンデンサＣ１と、整流回路２の交流入力側に設けた図示しないフィルタ回路の回路定数を適切に設定することができ、交流電源１への電気的ノイズの流出を防止できる。
【００７５】
このように、実施の形態２の制御部５は、実施の形態１で説明した光源の電流に応じた遅延時間等の設定に加えて、電源電圧検出部Ｒ２及び電源電圧測定部５ｄで得られた交流電源１の電圧実効値が大きいほど、遅延時間及びゼロ電流検出無効期間を長く設定するものである。交流電源１の電圧実効値と光源９の電流（調光率）の双方の値に応じてスイッチング素子ＳＷ１がオンするタイミングを遅延させ、スイッチング素子ＳＷ１のオフ期間中はゼロ電流検出を無効化することで、検出巻線Ｌ２の振動電圧によるゼロ電流の誤検知を防止し、確実にスイッチング周波数の上昇を抑制することができる。すなわち、交流電源１の電圧実効値と光源９の電流値のように、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング周波数を変化させる要素が複数存在する場合にも、適切な遅延時間を設定できる。また、交流電源１の電圧実効値と光源９の電流目標値（調光率）に応じて遅延時間を自由にきめ細かく設定できるため、調光により明るさを変化させた際に滑らかな明るさの変化を実現できる。
【００７６】
以上のように、交流電源の実効電圧値を求める手段（電源電圧検出部Ｒ２及び電源電圧測定部５ｄ）と、電源電圧測定部５ｄを設け、各スイッチング周期におけるインダクタＬ１の電流ピーク値の包絡線がほぼ正弦波状となるように維持しつつ、交流電源１の電圧実効値と光源９の電流の双方の値に応じてスイッチング素子ＳＷ１の遅延時間を設ける。これにより、交流電源１の電圧実効値と調光率によらず、高力率を維持したまま確実に周波数の上昇を抑制することができる。また、スイッチング周波数の上昇に伴うスイッチング損失増加と光源９のちらつきを抑制できる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、交流電源1の電圧実効値を検出するために電源電圧検出部Ｒ２を設けたが、交流電源１の電圧の大小関係が判定できれば、別の手段を採用してもよい。例えば、整流回路２の交流側から交流電源１の電圧を直接検出しても良いし、検出巻線Ｌ２の発生電圧から間接的に交流電源１の電圧実効値を推定しても良い。また、出力電圧検出部R1についても、直流電源回路３の出力電圧を検出できれば、抵抗素子以外の構成としてもよい。
【００７８】
実施の形態３．
図１１は、本発明の実施の形態３にかかる光源点灯装置１２０の回路構成図である。実施の形態１及び実施の形態２と同様の構成部分は、同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態１との違いは、直流電源回路及びDC-DCコンバータとして、SEPIC回路１１を設けたことである。実施の形態１においては、力率改善及び高調波電流低減を目的として直流電源回路３を設け、光源９に所望の電流を供給するためにDC-DCコンバータ４を設けたが、本実施の形態ではSEPIC回路１１で力率改善、高調波電流低減、及び光源９への電流供給をすることで、回路の小型化を図る。
【００７９】
光源点灯装置１２０は、整流回路２、SEPIC回路１１、SEPIC回路を制御する制御部５、ゼロ電流検出部６、及び電源電圧検出部Ｒ２を有する。整流回路２は交流電源１から入力した交流電圧を全波整流する。この全波整流電圧は、SEPIC回路１１動作中は平滑されず、交流電源１の２倍の周波数を含むリプル電圧となる。
【００８０】
SEPIC回路１１は交流電源１から電力の供給を受けて光源９を点灯させる。SEPIC回路１１は、フィルタコンデンサＣ１、インダクタＬ１、インダクタＬ１と磁気的に結合している検出巻線Ｌ２、スイッチング素子ＳＷ１（例えばＭＯＳＦＥＴ）、カップリングコンデンサＣ３、インダクタＬ３、ダイオードＤ１、及び平滑コンデンサＣ２を備えている。SEPIC回路３の出力には光源９が接続されている。
【００８１】
具体的には、インダクタＬ１の一端は、フィルタコンデンサＣ１の一端に接続されている。フィルタコンデンサＣ１の他端はGNDラインに接続されている。
【００８２】
スイッチング素子ＳＷ１は、ドレイン端子、ソース端子、及びこれらの端子間をスイッチングするゲート端子を備えている。スイッチング素子ＳＷ１のドレイン端子がインダクタＬ１の他端に接続している。スイッチング素子ＳＷ１はインダクタＬ１を介してフィルタコンデンサＣ１と接続している。
【００８３】
カップリングコンデンサＣ３の一端は、スイッチング素子ＳＷ１のドレイン端子に接続されている。インダクタＬ３の一端は、カップリングコンデンサＣ３の他端に接続されている。インダクタＬ３の他端はGNDラインに接続されている。インダクタＬ３は、カップリングコンデンサＣ３を介してスイッチング素子ＳＷ１と並列接続されている。なお、インダクタＬ１とインダクタＬ３はそれぞれ個別のコア（磁心）に巻線を巻きつけても良いし、一つのコアにインダクタＬ１とインダクタＬ３の両方を巻きつけて、コアを共有化し、磁気結合させても良い。この場合、１つのコアにインダクタＬ１、検出巻線Ｌ２、インダクタＬ３の３つの巻線が１つのコアに形成される。これにより部品点数を削減できる。
【００８４】
ダイオードＤ１のアノードが、インダクタＬ３の一端とカップリングコンデンサＣ３の他端の間に接続している。平滑コンデンサＣ２の一端は、ダイオードＤ１のカソードに接続している。平滑コンデンサＣ２の他端は光源電流検出抵抗Ｒ３に接続されている。光源電流検出抵抗Ｒ３の他端はGNDラインに接続されている。平滑コンデンサＣ２に並列に光源９が接続されている。なお、光源電流検出抵抗Ｒ３は、光源９と平滑コンデンサＣ２との間に直列に設けても良い。どちらに配置した場合でも、光源電流検出抵抗Ｒ３に発生する平均電圧は等しい。
【００８５】
SEPIC回路１１は制御部５の制御を受けて動作する。SEPIC回路１１は、整流回路２の全波整流電圧を光源９の点灯に適した電流および電圧に変換する。さらに、制御部５の制御により入力電流波形を正弦波状で且つ交流電源１の電圧と同位相となるように動作し、力率改善を行う。
【００８６】
制御部５は、電圧比較部５ａ、駆動部５ｂ、遅延時間設定部５ｃ、及び電源電圧測定部５ｄを備えている。制御部５は、光源９に流れる電流が所定の電流値になるように制御しつつ、光源点灯装置１２０の入力電流波形が交流電源１の電圧とほぼ同位相で且つ正弦波となるように、スイッチング素子ＳＷ１を駆動する。
【００８７】
制御部５は、実施の形態１及び２で述べた制御部と基本的に同一の構成で同一の動作をするものであるが、フィードバック制御を行う対象が異なる。即ち、実施の形態１及び２ではフィードバック制御対象が直流電源回路の出力電圧であった。しかし、本実施の形態では、フィードバック制御対象が光源電流となる。したがって、電圧比較部５ａは、光源電流検出抵抗Ｒ３に発生する信号と、調光信号インターフェース８から出力される（目標電流に相当する）目標信号Ｅ２とを比較し、両者の差に応じた信号を出力する。駆動部５ｂは電圧比較部５ａの出力信号を受けてスイッチング素子ＳＷ１のオン時間を決定する。
【００８８】
ゼロ電流検出部６及び遅延時間設定部５ｃの動作については、実施の形態１、２のいずれかと同様である。例えば、遅延時間設定部５ｃは、光源９の電流または電源電圧実効値、あるいはその両方に応じて、ゼロ電流検出信号を検出したタイミングからスイッチング素子ＳＷ１のオフを継続する時間(遅延時間)と、それに伴ってゼロ電流検出を無効化する時間（ゼロ電流検出無効期間）を決定する。なお、実施の形態１のように光源９の電流のみから遅延時間を設定する場合は、電源電圧検出部Ｒ２及び電源電圧測定部５ｄはなくてもよい。また、実施の形態１では、ゼロ電流を検出する対象が、インダクタＬ１の電流であったが、本実施の形態では、インダクタＬ１とインダクタＬ３の合計電流となる。
【００８９】
次に、実施の形態３にかかる光源点灯装置１２０の動作を説明する。ここでは、光源点灯装置１２０に交流電源１が印加され、光源９が点灯している定常状態であるとする。光源点灯装置１２０に交流電源１が印加されると、整流回路２は入力された交流電圧を全波整流し、整流された電圧がフィルタコンデンサＣ１の両端に印加される。フィルタコンデンサＣ１は、スイッチングリプルを除去する目的で設けられたものであり、ここでは全波整流波形の電源周波数成分を平滑するためのものではない。したがってSEPIC回路１１の動作中は、電源周波数の２倍周波数で正弦波状に脈動する全波整流電圧がSEPIC回路１１に印加される。定常状態においては、カップリングコンデンサＣ３には交流電源１が全波整流された電圧とほぼ同一の電圧が充電される。
【００９０】
図１２は、本発明の実施の形態３にかかる光源点灯装置１２０の動作を示す波形図である。図１２の波形図を参照しつつ定常動作状態におけるSEPIC回路１１の動作を説明する。
【００９１】
期間(t0〜t1)
スイッチング素子ＳＷ１が駆動部５ｂによりオンしている状態とする。スイッチング素子ＳＷ１がオンすると交流電源１はインダクタＬ１を介して短絡されるので、インダクタＬ１とスイッチング素子ＳＷ１の経路で電流が供給され、インダクタＬ１にエネルギが蓄えられる。このとき、インダクタＬ１の電流が増加していく。また、同時にカップリングコンデンサＣ３の電圧がインダクタＬ３に印加される。このため、カップリングコンデンサＣ３、スイッチング素子ＳＷ１、インダクタＬ３の経路で電流が流れ、カップリングコンデンサＣ３のエネルギがインダクタＬ３に蓄えられる。このとき、インダクタＬ３の電流は増加していく。
【００９２】
期間(t1〜t2)
制御部５により設定されたスイッチング素子ＳＷ１のオン時間が経過すると、スイッチング素子ＳＷ１はオフする。スイッチング素子ＳＷ１がオフするとインダクタＬ１に蓄えられたエネルギが放出され、インダクタＬ１、カップリングコンデンサＣ３、ダイオードＤ１、平滑コンデンサＣ２の経路で電流が流れる。これにより、カップリングコンデンサＣ３と平滑コンデンサＣ２を充電する。また、同時にインダクタＬ３に蓄えられたエネルギが放出され、インダクタＬ３、ダイオードＤ１、平滑コンデンサＣ２の経路で電流が流れる。これにより、平滑コンデンサＣ２を充電する。そして、Ｌ１インダクタ電流及びＬ３インダクタ電流は減少していく。このように負荷側にエネルギを伝達して、最終的に平滑コンデンサＣ２から光源９に平滑された直流電流が供給され、光源９が発光する。
【００９３】
光源９に流れる電流は、光源電流検出抵抗Ｒ３で電圧信号として検出され、検出された電圧信号は平滑化され電圧比較部５ａに入力される。目標信号Ｅ２よりも光源電流検出抵抗Ｒ３で発生する電圧の方が高ければ電圧比較部５ａはスイッチング素子ＳＷ１のオン時間が短くなる方向の信号を出力する。駆動部５ｂはこれを受けてスイッチング素子ＳＷ１のオン時間を減少させ、光源９の電流を減少させる。目標信号Ｅ２よりも光源電流検出抵抗Ｒ３で発生する電圧の方が低ければ電圧比較部５ａはスイッチング素子ＳＷ１のオン時間が長くなる方向の信号を出力する。駆動部５ｂはこれを受けてスイッチング素子ＳＷ１のオン時間を増加させ、光源９の電流を増加させる。
【００９４】
ここで、スイッチング素子ＳＷ１がオン開始時のインダクタＬ１とインダクタＬ３の電流初期値について説明する。定常状態においては、１回のスイッチングサイクルにおいて、カップリングコンデンサＣ３の放電電荷と充電電荷が互いに等しくなければカップリングコンデンサＣ３は一定電圧を維持できない。カップリングコンデンサＣ３の放電電荷はスイッチング素子ＳＷ１のオン時間とインダクタＬ３に流れる電流の積から求められ、カップリングコンデンサＣ３の充電電荷は、スイッチング素子ＳＷ１のオフ時間とインダクタＬ１に流れる電流の積から求められる。
【００９５】
１回のスイッチングサイクルにおいて、カップリングコンデンサＣ３の放電電荷と充電電荷がバランスするため、スイッチング素子ＳＷ１オン時のインダクタＬ１及びインダクタＬ３の電流初期値は通常ゼロにはならず、図１２示すようにインダクタＬ１とインダクタＬ３には極性が互いに異なるバランス電流Ｉｂが重畳する。
【００９６】
SEPIC回路において、インダクタＬ１及びインダクタＬ３の電流初期値がゼロでない場合、例えば図１２ではスイッチング素子ＳＷ１がオフとなり、インダクタＬ１電流が減少してもインダクタ電流はゼロに到達しない。また、逆にインダクタＬ１電流に−Ｉｂのバランス電流が重畳している場合、インダクタＬ１電流が減少してゼロに到達しても、この時点では検出巻線Ｌ２によるゼロ電流検出ができない。
【００９７】
（時刻t2〜t3）
このような条件下で動作するSEPIC回路においては、インダクタＬ１の電流とインダクタＬ３の電流の合計電流がゼロになる時点になると、検出巻線Ｌ２の電圧が急激に低下する現象が発生する。
【００９８】
（時刻t3〜t4）
検出巻線Ｌ２の電圧低下を受けて、ゼロ電流検出部６及び遅延時間設定部５ｃにより予め定められた期間（遅延時間）スイッチング素子ＳＷ１のオフを維持する。また、この期間においては、ゼロ電流検出無効化信号をゼロ電流検出部６に出力し、ゼロ電流検出を無効化する。
【００９９】
ここで、仮にゼロ電流検出部６によりインダクタＬ１の電流とインダクタＬ３の合計電流がゼロになったことを検出した直後に次のスイッチングを開始する場合、いわゆる臨界モードとなるので、調光により光源９の電流を減少させると軽負荷となってスイッチング素子ＳＷ１のオン時間が短くなる。スイッチング素子ＳＷ１のオン時間が短くなると、インダクタＬ１及びインダクタＬ３のエネルギ放電時間も短くなるため、スイッチング周波数が上昇する。逆に全光時など、光源９の電流が大きい場合は重負荷となることから、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間が長くなる。スイッチング素子ＳＷ１のオン時間が長くなると、インダクタＬ１及びインダクタＬ３のエネルギ放電時間も長くなるため、スイッチング周波数が低くなる。
【０１００】
本実施の形態では、軽負荷時におけるスイッチング周波数の上昇を抑制するため、遅延時間設定部５ｃは、インダクタＬ１とインダクタＬ３の合計電流がゼロとなるタイミングを検出後、予め定められた期間（遅延時間）スイッチング素子ＳＷ１のオフを維持しスイッチング周波数を低下させる。これにより軽負荷時のスイッチング周波数の上昇を抑制できる。遅延時間設定部５ｃはゼロ電流検出部６によりインダクタＬ１とインダクタＬ３の合計電流がゼロになったことを検出してから経過時間をカウントし、遅延時間経過後にスイッチング素子ＳＷ１をオンする。遅延時間は自由に設定することできる。
【０１０１】
さらに、遅延時間設定部５ｃは、インダクタＬ１とインダクタＬ３の合計電流がゼロに到達後、スイッチング素子ＳＷ１がオフしている期間（遅延時間）はゼロ電流検出無効化信号をゼロ電流検出部６に出力し、ゼロ電流検出を無効化する。よって、スイッチング素子ＳＷ１などの寄生容量成分とインダクタＬ１及びインダクタＬ３のインダクタンス成分による振動電圧で遅延時間設定部５ｃがゼロ電流を誤検知することを防止できる。
【０１０２】
また、インダクタＬ１とインダクタＬ３の合計電流がゼロになったことを検出してから経過時間をカウントするので、スイッチング素子ＳＷ１をオンするためのトリガとなる信号が不要である。よって、遅延時間を長時間設定し検出巻線Ｌ２の振動電圧が減衰しても、問題なくスイッチング素子ＳＷ１をオンすることができる。
【０１０３】
遅延時間は、実施の形態１または２と同様、交流電源１の電圧実効値若しくは光源９の電流値、又はその両方に応じて設定する。例えば軽負荷時かつ交流電源１の電圧実効値が高い場合には、スイッチング周波数が上昇するおそれがあるので、遅延時間設定部５ｃにより遅延時間及びゼロ電流無効期間が設定される。
【０１０４】
これによりスイッチング周波数の上昇を抑制し、スイッチング損失の増大、不安定動作に伴う力率の低下、及び光源９のちらつきを防止できる。他方、負荷が重いとき、または交流電源１の電圧実効値が低いときは、臨界モードで動作させるため、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング周波数が下がりすぎることを抑制できる。そのため、インダクタＬ１、Ｌ３のコアサイズの大型化を抑制できる。
【０１０５】
なお、実施の形態１または２と同様に、交流電源１の電圧実効値又は光源９の電流値に応じて遅延時間を段階的又は連続的に変化させても良い。この場合、交流電源１の電圧実効値が高くなるほど遅延時間を長くし、光源９の電流が減少するほど遅延時間を長くする。遅延時間が長くなれば、ゼロ電流検出無効期間も長く設定される。
【０１０６】
力率改善動作については、各スイッチング周期におけるインダクタＬ１の電流ピーク値が交流電源１の電圧に比例し、当該ピーク値の包絡線が正弦波状の波形となるように、スイッチング素子ＳＷ１を動作させる。フィルタコンデンサＣ１でインダクタＬ１電流のスイッチングリプルを取り除き平均化することで、交流電源１から流れ込む入力電流を正弦波状に近づけるとともに交流電源１の電圧とほぼ同位相にすることができる。これにより力率改善及び高調波低減ができる。なお、必要に応じて整流回路２の交流入力側にフィルタ回路を追加してもよい。
【０１０７】
スイッチング素子ＳＷ１のオン時間で光源９の定電流フィードバック制御を実施する。定電流フィードバック制御のループゲインは、力率改善及び電源高調波低減のため、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する。言い換えると、交流電源１の周波数の２倍以下の周波数で１倍（0dB)以下となるようにする。例えば、電源周波数が５０Ｈｚの場合その半周期（半波）にあたる１００Ｈｚ以下（周期１０ｍｓ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を電源周期の１/２より短い周期で応答しないように設定する。これにより電源周期の１/２周期以内においては、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間の変動が抑制され、インダクタＬ１の電流ピーク値の包絡線が正弦波状の波形となる。
【０１０８】
SEPIC回路１１を用いて１つのコンバータで力率改善と光源電流制御を実施することで、部品点数の削減、小型化、及び低コスト化が可能となる。また、各スイッチング周期におけるインダクタＬ１の電流ピーク値の包絡線がほぼ正弦波状となるように維持しつつ、交流電源１の電圧実効値と光源９の電流の双方の値に応じてスイッチング素子ＳＷ１の遅延時間を設ける。これにより、交流電源1の電圧実効値及び調光率によらず、高力率を維持したままスイッチング周波数の上昇を抑制することができる。これにより、スイッチング周波数の上昇に伴うスイッチング損失増加と光源９のちらつきを抑制し、スイッチング周波数の低下に伴う騒音とコアサイズの大型化を抑制することができる。
【０１０９】
１つのコンバータで力率改善、高調波電流低減及び定電流制御を行う方式であれば、SEPIC以外の方式を採用してもよい。例えば図１３に示すようなバックブーストコンバータ回路１３を採用してもよい。バックブーストコンバータ回路を採用し、上記と同様の制御を行うことで、スイッチング周波数の上昇に伴うスイッチング損失増加と光源ちらつきを抑制できる。なお、バックブーストコンバータについては、インダクタはインダクタＬ１のみで構成されるため、検出巻線Ｌ２及びゼロ電流検出部６によりインダクタＬ１の電流がゼロになったことを検出し、予め定められた期間（遅延時間）スイッチング素子ＳＷ１のオフを維持しスイッチング周波数を低下させる。そして遅延時間設定部１２ｃはスイッチング素子ＳＷ１がオフしている期間（遅延時間）はゼロ電流検出無効化信号をゼロ電流検出部６に出力し、ゼロ電流検出を無効化する。
【０１１０】
実施の形態４．
図１４は、本発明の実施の形態４にかかる光源点灯装置１４０の回路構成図である。実施の形態１〜３と同様の構成部分は、同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態１〜３との違いは、直流電源回路及びDC-DCコンバータとしてフライバックコンバータ回路１４を設けたことである。実施の形態１においては、力率改善及び高調波電流低減を目的として直流電源回路３を設け、光源９に所望の電流を供給するためにＤＣ-ＤＣコンバータ４を設けたが、本実施の形態ではフライバックコンバータ回路１４で力率改善、高調波電流低減、及び光源９への電流供給をすることで、回路の小型化を図る。
【０１１１】
光源点灯装置１４０は、整流回路２、フライバックコンバータ回路１４、フライバックコンバータ回路１４を制御する制御部５、ゼロ電流検出部６、及び電源電圧検出部Ｒ２を有する。整流回路２は交流電源１から入力した交流電圧を全波整流する。この全波整流電圧は、フライバックコンバータ回路１４の動作中は平滑されず、交流電源１の２倍の周波数を含むリプル電圧となる。
【０１１２】
フライバックコンバータ回路１４は交流電源１から電力の供給を受けて光源９を点灯させる。フライバックコンバータ回路１４は、フィルタコンデンサＣ１、トランスＴ、スイッチング素子ＳＷ１（例えばＭＯＳＦＥＴ）、ダイオードＤ１、及び平滑コンデンサＣ２を備えている。フライバックコンバータ回路１４の出力には光源９が接続されている。トランスＴは整流回路２側に接続された１次巻線Ｔ１と、平滑コンデンサＣ２側に接続された２次巻線Ｔ２と、検出巻線Ｔ３を備える。
【０１１３】
制御部５は、実施の形態３で述べた制御部と基本的に同一の構成で、同一の動作をするものであり、光源電流を定電流フィードバック制御する。ゼロ電流検出部６及び遅延時間設定部５ｃの動作については実施の形態３と同様であるが、ゼロ電流検出の対象が、実施の形態３では、インダクタＬ１とインダクタＬ３の合計電流であるのに対して、本実施の形態では、トランスＴの２次巻線Ｔ２に流れる電流となる。
【０１１４】
次に実施の形態４にかかる光源点灯装置１４０の動作を説明する。光源点灯装置１４０に交流電源１が印加されると、整流回路２は入力された交流電圧を全波整流し、整流された電圧がフィルタコンデンサＣ１の両端に印加される。フィルタコンデンサＣ１は、スイッチングリプルを除去する目的で設けられたものであり、ここでは全波整流波形の電源周波数成分を平滑するためのものではない。したがってフライバックコンバータ回路１４の動作中は、電源周波数の２倍周波数で正弦波状に脈動する全波整流電圧がフライバックコンバータ回路１４に印加される。
【０１１５】
図１５は、本発明の実施の形態４にかかる光源点灯装置１４０の動作を示す波形図である。図１５の波形図を参照しつつ定常動作状態におけるフライバックコンバータ回路１４の動作を説明する。
【０１１６】
期間(t0〜t1）
スイッチング素子が駆動部５ｂによりオンしている状態とする。スイッチング素子ＳＷ１がオンすると交流電源１はトランスＴの１次巻線Ｔ１を介して短絡されるのでトランスＴにエネルギが蓄えられ、１次巻線Ｔ１の電流は増加していく。このとき、巻線Ｔ１には図１５の矢印の方向に電圧ＶＴ１が発生する。そのため、検出巻線Ｔ３には図１４の矢印の方向に電圧ＶＴ３が発生し、ゼロ電流検出部６に入力される。
【０１１７】
期間（t1〜t2）
制御部５により設定されたスイッチング素子ＳＷ１のオン時間が経過すると、スイッチング素子ＳＷ１はオフする。スイッチング素子ＳＷ１がオフするとトランスＴに蓄えられたエネルギが巻線Ｔ２から放出され、巻線Ｔ２、ダイオードＤ１、平滑コンデンサＣ２の経路で電流が流れる。これにより、平滑コンデンサＣ２を充電する。このとき、巻線Ｔ１の電流はゼロで、１次巻線Ｔ１にはフライバック電圧が発生し、図14に示す矢印方向の電圧ＶＴ1と逆極性となる。これにより検出巻線Ｔ３に発生する電圧の極性も図中の矢印ＶＴ３とは逆向きの電圧となり、ゼロ電流検出部６に入力される。
【０１１８】
期間（t1〜t2）
トランスＴに蓄えられたエネルギの放出が完了し、２次巻線Ｔ２の電流がゼロとなると、検出巻線Ｔ３の電圧ＶＴ３は急速に低下する。ゼロ電流検出部６はこのように検出巻線Ｔ３の電圧が低下したことを検出して、２次巻線Ｔ２の電流がゼロに到達したか判定することができる。
【０１１９】
期間（t3〜t4）
検出巻線Ｔ３の電圧低下を受けて、ゼロ電流検出部６及び遅延時間設定部５ｃにより予め定められた期間（遅延時間）スイッチング素子ＳＷ１のオフを維持する。また、この期間においては、ゼロ電流検出無効化信号をゼロ電流検出部６に出力し、ゼロ電流検出を無効化する。
【０１２０】
ここで、仮にゼロ電流検出部６により２次巻線Ｔ２の電流ゼロになったことを検出した直後に次のスイッチングを開始する臨界モード、または、２次巻線Ｔ２の電流がゼロとなり、その後２次巻線の電圧ＶＴ２が最も低くなるボトム付近となってから次のスイッチングを開始する、いわゆる擬似共振動作というものが知られている。これらの動作では、調光により光源９の電流を減少させると軽負荷となってスイッチング素子ＳＷ１のオン時間が短くなり、スイッチング周波数が上昇し、逆に全光時など、光源９の電流が大きい場合は重負荷となることから、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間が長くなり、スイッチング周波数が低下する現象が発生する。
【０１２１】
本実施の形態では、軽負荷時におけるスイッチング周波数の上昇を抑制するため、遅延時間設定部５ｃは、２次巻線Ｔ２の電流がゼロとなるタイミングを検出後、予め定められた期間（遅延時間）スイッチング素子ＳＷ１のオフを維持しスイッチング周波数を低下させる。これにより軽負荷時のスイッチング周波数の上昇を抑制できる。遅延時間設定部５ｃはゼロ電流検出部６により２次巻線Ｔ２の電流がゼロになったことを検出してから経過時間をカウントし、遅延時間経過後にスイッチング素子ＳＷ１をオンする。遅延時間は自由に設定することできる。
【０１２２】
さらに、遅延時間設定部５ｃは、２次巻線Ｔ２の電流がゼロに到達後、スイッチング素子ＳＷ１がオフしている期間（遅延時間）はゼロ電流検出無効化信号をゼロ電流検出部６に出力し、ゼロ電流検出を無効化する。よって、スイッチング素子ＳＷ１の寄生容量成分と１次巻線Ｔ１の励磁インダクタンス成分によって発生する振動電圧で遅延時間設定部５ｃがゼロ電流を誤検知することを防止できる。
【０１２３】
また、２次巻線Ｔ２の電流がゼロになったことを検出してから経過時間をカウントするので、スイッチング素子ＳＷ１をオンするためのトリガとなる信号が不要である。よって、遅延時間を長時間設定し検出巻線Ｔ３の振動電圧が減衰しても、問題なくスイッチング素子ＳＷ１をオンすることができる。
【０１２４】
遅延時間は、実施の形態１〜３と同様、交流電源１の電圧実効値若しくは光源９の電流値、又はその両方に応じて設定する。例えば軽負荷時かつ交流電源１の電圧実効値が高い場合には、スイッチング周波数が上昇するおそれがあるので、遅延時間設定部５ｃにより遅延時間及びゼロ電流無効期間が設定される。
【０１２５】
これによりスイッチング周波数の上昇を抑制し、スイッチング損失の増大、不安定動作に伴う力率の低下、及び光源９のちらつきを防止できる。他方、負荷が重いとき、または交流電源１の電圧実効値が低いときは、臨界モード又は擬似共振動作とするため、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング周波数が下がりすぎることを抑制できる。そのため、トランスＴのコアサイズの大型化を抑制できる。
【０１２６】
なお、実施の形態１〜３と同様に、交流電源１の電圧実効値又は光源９の電流値に応じて遅延時間を段階的又は連続的に変化させても良い。この場合、交流電源１の電圧実効値が高くなるほど遅延時間を長くし、光源９の電流が減少するほど遅延時間を長くする。遅延時間が長くなれば、ゼロ電流検出無効期間も長く設定される。
【０１２７】
力率改善動作については、各スイッチング周期における１次巻線Ｔ１の電流ピーク値が交流電源１の電圧に比例し、当該ピーク値の包絡線が正弦波状の波形となるように、スイッチング素子ＳＷ１を動作させる。フィルタコンデンサＣ１で１次巻線Ｔ１電流のスイッチングリプルを取り除き平均化することで、交流電源１から流れ込む入力電流を正弦波状に近づけるとともに交流電源１の電圧とほぼ同位相にすることができる。これにより力率改善及び高調波低減ができる。なお、必要に応じて整流回路２の交流入力側にフィルタ回路を追加してもよい。
【０１２８】
スイッチング素子ＳＷ１のオン時間では光源９の定電流フィードバック制御を実施する。定電流フィードバック制御のループゲインは、力率改善及び電源高調波低減のため、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する。言い換えると、交流電源１の周波数の２倍以下の周波数で１倍（0dB)以下となるようにする。例えば、電源周波数が５０Ｈｚの場合その半周期（半波）にあたる１００Ｈｚ以下（周期１０ｍｓ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を電源周期の１/２より短い周期で応答しないように設定する。これにより電源周期の1/2周期以内においては、スイッチング素子ＳＷ１のオン時間の変動が抑制され、１次巻線Ｔ１の電流ピーク値の包絡線が正弦波状の波形となる。
【０１２９】
フライバックコンバータ回路１４を用いて１つのコンバータで力率改善と光源電流制御を実施することで、部品点数の削減、小型化、及び低コスト化が可能となる。また、各スイッチング周期における１次巻線Ｔ１の電流ピーク値の包絡線がほぼ正弦波状となるように維持しつつ、交流電源１の電圧実効値と光源９の電流の双方の値に応じてスイッチング素子ＳＷ１の遅延時間を設ける。これにより、交流電源１の電圧実効値及び調光率によらず、高力率を維持したままスイッチング周波数の上昇を抑制することができる。これにより、スイッチング周波数の上昇に伴うスイッチング損失増加と光源９のちらつきを抑制し、スイッチング周波数の低下に伴う騒音とトランスのコアサイズの大型化を防止することができる。更にはフライバックコンバータはトランスを用いて電力変換するので入力側と出力側が電気的に絶縁され、例えば、光源９を取替え可能な照明器具において、取替え時に作業者が充電部（端子部）に触れて感電するおそれのある器具などにも使用することができる。
【０１３０】
実施の形態１−４では、インダクタ又はトランスに流れる電流がゼロになったことをゼロ電流検出部６で検出した。しかし、ゼロ電流検出部は、インダクタまたはトランスに設けられた検出巻線に発生する電圧からインダクタまたはトランスに流れる電流の傾きの変化点を検出するものであれば特に限定されない。「インダクタまたはトランスに流れる電流の傾きの変化点」とは、検出巻線に発生する電圧が一定の値で推移している状態から、当該電圧が低下する過程における任意の時点を指す。この場合、インダクタまたはトランスに流れる電流の傾きの変化点を検出してから遅延時間がスタートする。つまり、制御部は、ゼロ電流検出部により、スイッチング素子がオフ時にインダクタまたはトランスの電流の傾きが変化したことを検出した時点から予め定められた遅延時間だけスイッチング素子をオフ状態で維持する。
【０１３１】
実施の形態５．
図１６は、本発明の実施の形態５における照明器具２００の断面図である。照明器具２００は、照明器具本体４０、コネクタ４１、光源基板４２、及び光源点灯装置４３を備えている。照明器具本体４０は、光源点灯装置４３などを取り付けるための筺体である。コネクタ４１は、商用電源などの交流電源から電力の供給を受けるための接続部である。光源基板４２は、ＬＥＤ又は有機ELなどの光源を実装した基板である。
【０１３２】
光源点灯装置４３の回路構成は、上述した光源点灯装置のいずれかと同じ回路構成である。光源点灯装置４３は、コネクタ４１と配線４４を介して交流電源からの電力供給を受ける。光源点灯装置４３は、入力した電力を変換し、変換された電力を配線４５を介して光源基板４２に供給する。光源点灯装置４３から供給された電力により、光源基板４２に実装された光源が点灯する。
【０１３３】
これにより、実施の形態１〜４のいずれかにかかる光源点灯装置の利点を備えた照明器具２００が提供される。
【０１３４】
照明器具２００によれば、実施の形態１〜４で述べた光源点灯装置のいずれか１つを備えることで、スイッチング周波数の上昇に伴うスイッチング損失増加と光源ちらつきを抑制できる。
【０１３５】
なお、ここまでに説明した変形例は、その変形例が記載された実施の形態以外の実施の形態にも適宜応用できる。
【符号の説明】
【０１３６】
１  交流電源、  ２  整流回路、  ３  直流電源回路、  ４  DC-DCコンバータ、５  制御部、  ５ａ  電圧比較部、  ５ｂ  駆動部、  ５ｃ  遅延時間設定部、  ５ｄ  電源電圧測定部、  ６  ゼロ電流検出部、  ６ａ  第１スイッチ、  ６ｂ  第２スイッチ、  ７  コンバータ制御部、  ８  調光信号インターフェース、  ９  光源、  １００，１１０，１２０，１３０，１４０  光源点灯装置、  ２００  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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