(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一負荷回路と、上記第一負荷回路に対して直列に電気接続した第一スイッチング回路とを有する第一直列回路と、
第二負荷回路と、上記第二負荷回路に対して直列に電気接続し、上記第一スイッチング回路と交互にオンオフされる第二スイッチング回路とを有する第二直列回路と、
上記第一直列回路に対して並列に電気接続した第三負荷回路と、
上記第二直列回路に対して並列に電気接続した第四負荷回路とを有し、
上記第一直列回路と上記第三負荷回路との並列回路は、上記第二直列回路と上記第四負荷回路との並列回路に対して直列に電気接続し、
上記第三負荷回路は、所定の電流を流したとき両端に発生する電圧が、上記第一負荷回路に上記所定の電流を流したとき両端に発生する電圧よりも高く、
上記第四負荷回路は、上記所定の電流を流したとき両端に発生する電圧が、上記第二負荷回路に上記所定の電流を流したとき両端に発生する電圧よりも高いことを特徴とする負荷回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源などを有する負荷回路、及び、負荷回路と電源回路とを有する照明装置などの装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１つの電源回路を共用し、電力を供給する回路を時分割で切り替えることにより、光源回路などの複数の回路に対して電力を供給する技術がある。
例えば、複数の回路それぞれに対して直列にスイッチング回路を接続して直列回路を構成し、複数の直列回路を並列に接続して、電源回路に対する負荷回路とする。スイッチング回路を１つずつオンすることにより、オンしたスイッチング回路と直列に接続した回路に対して、電力が供給される。
また、複数の回路を定電流駆動する場合において、複数の回路のうち両端電圧が最も高い回路について、直列に接続するスイッチング回路を省略し、回路構成を簡素化する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９７８２号公報
【特許文献２】特開２００９−９８１７号公報
【特許文献３】特開２００９−３０２００８号公報
【特許文献４】特開２００５−３０２７１２号公報
【特許文献５】実開昭５７−１９２５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、複数の回路を定電流駆動する場合において、それぞれの回路の両端電圧が異なる場合、電力を供給する回路を切り替えるタイミングで、電源回路が出力する電圧を変化させる必要がある。一般的に、電源回路の出力段には平滑コンデンサが接続されているので、出力電圧を急激に変化させることはできない。このため、電力を供給する回路を切り替えるタイミングで、過渡的に大きな電流が流れる場合がある。
この発明は、電力の供給を受ける回路を時分割で切り替えることにより、電源回路から供給される電力を、複数の回路に分配する負荷回路において、簡素な回路構成で、過渡的に流れる電流を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる負荷回路は、第一負荷回路と、上記第一負荷回路に対して直列に電気接続した第一スイッチング回路とを有する第一直列回路と、第二負荷回路と、上記第二負荷回路に対して直列に電気接続した第二スイッチング回路とを有する第二直列回路と、上記第一直列回路に対して並列に電気接続した第三負荷回路と、上記第二直列回路に対して並列に電気接続した第四負荷回路とを有し、上記第一直列回路と上記第三負荷回路との並列回路は、上記第二直列回路と上記第四負荷回路との並列回路に対して直列に電気接続し、上記第三負荷回路は、所定の電流を流したとき両端に発生する電圧が、上記第一負荷回路に上記所定の電流を流したとき両端に発生する電圧よりも高く、上記第四負荷回路は、上記所定の電流を流したとき両端に発生する電圧が、上記第二負荷回路に上記所定の電流を流したとき両端に発生する電圧よりも高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる負荷回路によれば、第一スイッチング回路をオン、第二スイッチング回路をオフにすれば、第一負荷回路及び第四負荷回路に電力が供給され、第一スイッチング回路をオフ、第二スイッチング回路をオンにすれば、第二負荷回路及び第三負荷回路に電力が供給される。第三負荷回路の動作電圧が第一負荷回路の動作電圧より高く、第四負荷回路の動作電圧が第二負荷回路の動作電圧より高いので、第一負荷回路の動作電圧と第四負荷回路の動作電圧との合計電圧と、第二負荷回路の動作電圧と第三負荷回路の動作電圧との合計電圧との差が小さくなり、スイッチング回路の状態を切り替えた際に過渡的に流れる電流を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１における照明装置８００の構成を示すブロック図。
【図２】実施の形態１における光源回路１１０〜１４０の電流電圧特性を示すグラフ図。
【図３】実施の形態１における光源回路１１０〜１４０のオン電圧５１１〜５１４及び動作電圧５２１〜５２４の関係を示す図。
【図４】実施の形態１における照明装置８００の動作の一例を示すタイミング図。
【図５】実施の形態１における照明装置８００の動作の別の例を示すタイミング図。
【図６】実施の形態２における照明装置８００の構成を示すブロック図。
【図７】実施の形態２における光源回路１１０〜１６０のオン電圧５１１〜５１６及び動作電圧５２１〜５２６の関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図５を用いて説明する。
【０００９】
図１は、この実施の形態における照明装置８００の構成を示すブロック図である。
照明装置８００（ＬＥＤ照明機器）は、直流電源回路８１０と、制御回路８２０と、負荷回路１００とを有する。
【００１０】
直流電源回路８１０（ＬＥＤ照明用電源）は、負荷回路１００に対して直流電力を供給する。直流電源回路８１０は、例えば、交流直流変換回路であって、商用電源などの交流電源から供給された交流電力を、負荷回路１００に対して供給する直流電力に変換する。あるいは、直流電源回路８１０は、直流直流変換回路であって、バッテリーなどの直流電源から供給された直流電力を、負荷回路１００に対して供給する直流電力に変換する。
直流電源回路８１０は、負荷回路１００を定電流駆動する。例えば、直流電源回路８１０は、負荷回路１００に対して出力する電流を測定し、測定した電流が目標値に一致するよう、負荷回路１００に対して供給する電力を調整する。例えば、直流電源回路８１０は、スイッチング電源回路（直流変換回路）と、スイッチング電源回路の出力電圧を平滑する平滑コンデンサと、負荷回路１００と直列に電気接続した電流検出抵抗などの電流検出回路と、電流検出抵抗の両端電圧などを検出し、検出した電圧に基づいてスイッチング電源回路の動作を制御して直流電源回路８１０の出力電圧を調整する定電流制御回路とを有する。
【００１１】
負荷回路１００は、４つの光源回路１１０〜１４０と、２つのスイッチング回路１９１，１９２とを有する。
光源回路１１０〜１４０（ＬＥＤ群）は、それぞれ、１または複数の光源を有する。光源は、例えばＬＥＤや有機ＥＬなどであり、直流電源回路８１０から負荷回路１００に対して供給された電力により発光する。１つの光源回路が複数の光源を有する場合、複数の光源は、例えば、直列に電気接続している。負荷回路１００の光源には、発光色が異なる２種類の光源がある。光源回路１１０（第一負荷回路）の光源と、光源回路１４０（第四負荷回路）の光源とは、ほぼ同じ色（第一の発光色。例えば、昼白色。）の光を発する。また、光源回路１２０（第二負荷回路）の光源と、光源回路１３０（第三負荷回路）の光源とは、ほぼ同じ色であって、第一の発光色とは異なる色（第二の発光色。例えば、電球色。）の光を発する。照明装置８００は、２種類の光源が発する光を混合した光を放射することにより、第一の発光色と第二の発光色との間の色の光を放射する。
スイッチング回路１９１，１９２（スイッチング素子）は、それぞれ、制御回路８２０からの制御信号にしたがってオンオフする。スイッチング回路１９１，１９２は、例えば、エンハンスメント型ＮＭＯＳＦＥＴにより構成される。
スイッチング回路１９１（第一スイッチング回路）と光源回路１１０とは、互いに直列に電気接続している。光源回路１１０とスイッチング回路１９１との直列回路（第一直列回路）と、光源回路１３０とは、互いに並列に電気接続している。スイッチング回路１９２（第二スイッチング回路）と光源回路１２０とは、互いに直列に電気接続している。スイッチング回路１９２と光源回路１２０との直列回路（第二直列回路）と、光源回路１４０とは、互いに並列に電気接続している。第一直列回路と光源回路１３０との並列回路（第一並列回路）と、第二直列回路と光源回路１４０との並列回路（第二並列回路）とは、互いに直列に電気接続している。
【００１２】
制御回路８２０（ＰＷＭ制御回路）は、スイッチング回路１９１，１９２をオンオフする制御信号を生成する。制御回路８２０は、例えばマイコンである。制御回路８２０は、スイッチング回路１９１と、スイッチング回路１９２とを、交互にオンオフする。制御回路８２０がスイッチング回路１９１，１９２をオンオフする周波数は、人の目にチラツキを感じさせない程度に高い周波数であり、例えば、１００Ｈｚ以上である。これにより、人の目には、第一の発光色の光と第二の発光色の光とが混合した色の光を照明装置８００が放射しているように見える。
制御回路８２０は、スイッチング回路１９１をオンしている期間の長さと、スイッチング回路１９２をオンしている期間の長さとの比率を調整することにより、照明装置８００が放射する光の色を調整する。スイッチング回路１９１をオンしている期間を長くすれば、照明装置８００が放射する光の色は、第一の発光色に近くなり、スイッチング回路１９２をオンしている期間を長くすれば、照明装置８００が放射する光の色は、第二の発光色に近くなる。照明装置８００が放射する光の色は、あらかじめ定められた所定の色であってもよいし、照明装置８００が放射する光の色を指示する信号（例えば、色温度信号など。）を外部から入力し、制御回路８２０が、入力した信号の指示にしたがって、照明装置８００が放射する光の色を設定する構成であってもよい。なお、制御回路８２０がスイッチング回路１９１をオンしている期間と、制御回路８２０がスイッチング回路１９２をオンしている期間とで、直流電源回路８１０の電流目標値を変えることにより、照明装置８００が放射する光の色を調整する構成であってもよい。
【００１３】
図２は、この実施の形態における光源回路１１０〜１４０の電流電圧特性を示すグラフ図である。
横軸は、光源回路１１０〜１４０の両端電圧を示す。縦軸は、光源回路１１０〜１４０を流れる電流を示す。実線５００は、光源回路１１０〜１４０の電流電圧特性を表わす。
【００１４】
光源回路１１０〜１４０は、両端電圧がオン電圧５１０より小さいと、電流がほとんど流れず、両端電圧がオン電圧５１０を超えると、大きな電流が流れる。動作電圧５２０は、光源回路１１０〜１４０を流れる電流が、直流電源回路８１０の電流目標値５４０に一致する電圧である。動作電圧５２０は、オン電圧５１１より大きい電圧であるが、オン電圧５１０との差は、オン電圧５１０や動作電圧５２０と比べて非常に小さい。
なお、光源回路１１０〜１４０は、全体的な傾向として同じ電流電圧特性を有するが、オン電圧５１０や動作電圧５２０がそれぞれ異なっている。
【００１５】
図３は、この実施の形態における光源回路１１０〜１４０のオン電圧５１１〜５１４及び動作電圧５２１〜５２４の関係を示す図である。
光源回路１１０の動作電圧５２１は、光源回路１３０のオン電圧５１３よりも小さい。このため、スイッチング回路１９１がオンになると、光源回路１３０の両端電圧がオン電圧５１３より低くなり、光源回路１３０にはほとんど電流が流れない。これにより、光源回路１３０と直列に接続したスイッチング回路を設ける必要がなく、照明装置８００の製造コストを抑えることができる。
同様に、光源回路１２０の動作電圧５２２は、光源回路１４０のオン電圧５１４よりも小さい。このため、スイッチング回路１９２がオンになると、光源回路１４０の両端電圧がオン電圧５１４より低くなり、光源回路１４０にはほとんど電流が流れない。これにより、光源回路１４０と直列に接続したスイッチング回路を設ける必要がなく、照明装置８００の製造コストを抑えることができる。
また、光源回路１３０の動作電圧５２３と光源回路１１０の動作電圧５２１との差と、光源回路１４０の動作電圧５２４と光源回路１２０の動作電圧５２２との差とは、ほぼ等しい。したがって、光源回路１１０の動作電圧５２１と光源回路１４０の動作電圧５２４との合計電圧と、光源回路１３０の動作電圧５２３と光源回路１２０の動作電圧５２２との合計電圧とは、ほぼ等しい。
負荷回路１００の２種類の光源が、ほぼ等しい電流電圧特性を有するＬＥＤである場合、光源回路１１０〜１４０は、例えば以下のように構成する。光源回路１１０は、Ｍ個の光源を直列に電気接続した回路である。光源回路１２０は、Ｎ個の光源を直列に電気接続した回路である。光源回路１３０は、（Ｍ＋ａ）個（ａは、１以上の整数であり、例えば、ａ＝１。）の光源を直列に電気接続した回路である。光源回路１４０は、（Ｎ＋ａ）個の光源を直列に電気接続した回路である。これにより、光源回路１３０の動作電圧５２３と、光源回路１１０の動作電圧５２１との差は、光源ａ個分であり、光源回路１４０の動作電圧５２４と、光源回路１２０の動作電圧５２２との差とほぼ等しくなる。
また、負荷回路１００の２種類の光源が、異なる電流電圧特性を有するＬＥＤであり、第一の発光色の光源の動作電圧がＶ１、第二の発光色の光源の動作電圧がＶ２である場合、光源回路１１０〜１４０は、例えば以下のように構成する。光源回路１１０は、Ｍ個の光源を直列に電気接続した回路である。光源回路１２０は、Ｎ個の光源を直列に電気接続した回路である。光源回路１３０は、Ｋ個の光源を直列に電気接続した回路である。光源回路１４０は、Ｌ個の光源を直列に電気接続した回路である。Ｍ、Ｎ、Ｋ、Ｌは、１以上の整数であり、以下の関係を満たすよう設定する。Ｍ・Ｖ１＜Ｋ・Ｖ２、Ｌ・Ｖ１＞Ｎ・Ｖ２、（Ｍ＋Ｌ）・Ｖ１≒（Ｋ＋Ｎ）・Ｖ２。
【００１６】
制御回路８２０が、スイッチング回路１９１をオン、スイッチング回路１９２をオフにすると、光源回路１１０，１４０に電流が流れ、光源回路１２０，１３０には電流がほとんど流れない。これにより、第一の発光色の光源が発光し、第二の発光色の光源は発光しない。
また、制御回路８２０が、スイッチング回路１９１をオフ、スイッチング回路１９２をオンにすると、光源回路１２０，１３０に電流が流れ、光源回路１１０，１４０には電流がほとんど流れない。これにより、第二の発光色の光源が発光し、第一の発光色の光源は発光しない。
制御回路８２０がスイッチング回路１９１をオンにする期間の割合を長くすると、第一の発光色の光源が点灯している期間が長くなり、第二の発光色の光源が点灯している期間が短くなるので、照明装置８００が放射する光の色は、第一の発光色に近い色に見える。逆に、制御回路８２０がスイッチング回路１９２をオンにする期間の割合を長くすると、第一の発光色の光源が点灯している期間が短くなり、第二の発光色の光源が点灯している期間が長くなるので、照明装置８００が放射する光の色は、第二の発光色に近い色に見える。
【００１７】
図４は、この実施の形態における照明装置８００の動作の一例を示すタイミング図である。
横軸は、時刻を示す。縦軸は、スイッチング回路１９１，１９２の状態、直流電源回路８１０の出力電圧、あるいは、光源回路１１０〜１４０を流れる電流を示す。
実線５９１は、スイッチング回路１９１の状態を示す。実線５９２は、スイッチング回路１９２の状態を示す。実線５９１，５９２は、横軸より上のときオン、横軸より下のときオフを表わす。
実線５３０は、直流電源回路８１０の出力電圧、すなわち、負荷回路１００の両端電圧を示す。実線５４１は、光源回路１１０を流れる電流を示す。実線５４２は、光源回路１２０を流れる電流を示す。実線５４３は、光源回路１３０を流れる電流を示す。実線５４４は、光源回路１４０を流れる電流を示す。
【００１８】
破線で示した時刻５５１において、直流電源回路８１０が動作を開始する。直流電源回路８１０の出力電圧は、実線５３０で示すように、０から始まって、徐々に上昇する。
破線で示した時刻５５２において、制御回路８２０が動作を開始する。時刻５５２より前において、制御回路８２０が動作していないので、２つのスイッチング回路１９１，１９２は、ともにオフである。時刻５５２より後において、制御回路８２０は、２つのスイッチング回路１９１，１９２を交互にオンオフする。最初に、制御回路８２０は、例えば、スイッチング回路１９２をオフにしたまま、スイッチング回路１９１をオンにする。
【００１９】
左側は、制御回路８２０が比較的早い段階で動作を開始した場合、より正確に言うならば、直流電源回路８１０の出力電圧が、光源回路１１０の動作電圧５２１と光源回路１４０の動作電圧５２４との合計電圧より低い間に、制御回路８２０が動作を開始した場合を示す。
この場合、スイッチング回路１９１がオンになった時点では、光源回路１１０の出力電圧が低いので、負荷回路１００には電流がほとんど流れない。光源回路１１０の出力電圧が上昇して、光源回路１１０のオン電圧５１１と光源回路１４０のオン電圧５１４との合計電圧に達すると、光源回路１１０及び光源回路１４０に電流が流れ始める。スイッチング回路１９２がオフなので、光源回路１２０には電流が流れない。また、光源回路１３０の両端電圧は、オン電圧５１３より低いので、光源回路１３０にも電流がほとんど流れない。光源回路１１０の出力電圧が更に上昇して、光源回路１１０の動作電圧５２１と光源回路１４０の動作電圧５２４との合計電圧５２７に達すると、光源回路１１０及び光源回路１４０を流れる電流（すなわち、直流電源回路８１０の出力電流。）が電流目標値５４０に達するので、直流電源回路８１０は、出力電圧をそれ以上上昇させず、そのままの電圧を維持する。
【００２０】
右側は、制御回路８２０の動作開始が比較的遅い場合、すなわち、直流電源回路８１０の出力電圧が、光源回路１１０の動作電圧５２１と光源回路１４０の動作電圧との合計電圧より高くなったのちに、制御回路８２０が動作を開始した場合を示す。
この場合、制御回路８２０がスイッチング回路１９１をオンにする前に、直流電源回路８１０の出力電圧が、光源回路１３０のオン電圧５１３と光源回路１４０のオン電圧５１４との合計電圧に達するので、光源回路１３０及び光源回路１４０に電流が流れ始める。このとき、スイッチング回路１９１，１９２はオフなので、光源回路１１０及び光源回路１２０には電流が流れない。光源回路１１０の出力電圧が上昇して、光源回路１３０の動作電圧５２３と光源回路１４０の動作電圧５２４との合計電圧５２８に達すると、光源回路１３０及び光源回路１４０を流れる電流（すなわち、直流電源回路８１０の出力電流。）は、電流目標値５４０に達するので、直流電源回路８１０は、出力電圧をそれ以上上昇させず、そのままの電圧を維持する。
その後、制御回路８２０が動作を開始してスイッチング回路１９１をオンにすると、光源回路１１０の出力電圧が、光源回路１１０の動作電圧５２１と光源回路１４０の動作電圧５２４との合計電圧５２７より大きいので、光源回路１１０及び光源回路１４０には、電流目標値５４０より大きい電流が流れる。電流目標値５４０より大きい電流が光源回路１４０を流れるので、光源回路１４０の両端電圧は、動作電圧５２４より大きくなる。光源回路１３０の両端電圧がオン電圧５１３より小さくなり、光源回路１３０には、電流がほとんど流れない。
直流電源回路８１０は、出力電流が電流目標値５４０より大きいので、出力電圧を下降させる。直流電源回路８１０の出力電圧が、光源回路１１０の動作電圧５２１と光源回路１４０の動作電圧５２４との合計電圧５２７まで下がると、光源回路１１０及び光源回路１４０を流れる電流が電流目標値５４０に一致するので、直流電源回路８１０は、出力電圧をそれ以上下降させず、そのままの電圧を維持する。
【００２１】
このように、制御回路８２０の動作開始が遅れた場合でも、直流電源回路８１０の出力電圧は、光源回路１３０の動作電圧５２３と光源回路１４０の動作電圧５２４との合計電圧５２８を超えない。このため、制御回路８２０が動作を開始したときに流れる電流のピークを抑えることができ、負荷回路１００や直流電源回路８１０の故障や寿命短縮を防ぐことができる。
また、制御回路８２０が動作を開始したときに流れる電流のピークを抑えるため、直流電源回路８１０の出力電圧が合計電圧５２７に達する前に制御回路８２０が確実に動作開始するようにする構成を加える場合と比べて、簡略な回路構成なので、部品コストや組立てコストなどの製造コストを抑えることができる。
【００２２】
図５は、この実施の形態における照明装置８００の動作の別の例を示すタイミング図である。
横軸は、時刻を示す。縦軸は、スイッチング回路１９１，１９２の状態、直流電源回路８１０の出力電圧、あるいは、光源回路１１０〜１４０を流れる電流を示す。
【００２３】
制御回路８２０の動作開始後、制御回路８２０は、２つのスイッチング回路１９１，１９２を交互にオンオフする。この図は、スイッチング回路１９１がオン、スイッチング回路１９２がオフの状態から、スイッチング回路１９１がオフ、スイッチング回路１９２がオンの状態へ切り替えるタイミングにおける動作を示す。
【００２４】
左側は、破線で示した時刻５５３において、スイッチング回路１９１がオフするのと同時に、スイッチング回路１９２がオンする理想的な場合を示す。
この場合、時刻５５３より前において、直流電源回路８１０の出力電圧は、光源回路１１０の動作電圧５２１と光源回路１４０の動作電圧５２４との合計電圧５２７と等しく、光源回路１１０及び光源回路１４０を流れる電流は、電流目標値５４０に一致している。スイッチング回路１９２がオフなので、光源回路１２０には電流が流れない。また、光源回路１３０の両端電圧は、オン電圧５１３より低いので、光源回路１３０には電流がほとんど流れない。
時刻５５３において、スイッチング回路１９１がオフになるので、光源回路１１０には電流が流れなくなり、スイッチング回路１９２がオンになるので、光源回路１２０に電流が流れる。直流電源回路８１０の出力電圧は、光源回路１３０の動作電圧５２３と光源回路１２０の動作電圧５２２との合計電圧（合計電圧５２７とほぼ等しいので、以下「合計電圧５２７」と呼ぶ。）とほぼ等しいので、光源回路１３０及び光源回路１２０には、電流目標値５４０とほぼ等しい電流が流れる。また、光源回路１４０の両端電圧は、オン電圧５１４より小さくなるので、光源回路１４０には電流がほとんど流れない。
光源回路１１０の出力電流が電流目標値５４０にほぼ一致しているので、直流電源回路８１０は、出力電圧を変化させず、そのままの電圧を維持する。
すなわち、スイッチング回路１９１，１９２の状態を変化させる前後で、直流電源回路８１０の出力電圧はほとんど変わらず、過渡的に大きな電流が流れることもない。
【００２５】
中央は、破線で示した時刻５５４において、スイッチング回路１９１がオフし、その後少し遅れて、破線で示した時刻５５５において、スイッチング回路１９２がオンする場合を示す。
時刻５５４において、スイッチング回路１９１がオフになるので、光源回路１１０には電流が流れなくなる。スイッチング回路１９２はオフのままなので、光源回路１２０にも電流が流れない。光源回路１１０の出力電圧は、光源回路１３０の動作電圧５２３と光源回路１４０の動作電圧５２４との合計電圧５２８より小さいので、光源回路１３０及び光源回路１４０には、電流目標値５４０より小さい電流が流れる。直流電源回路８１０は、出力電流が電流目標値５４０より小さいので、出力電圧を上昇させる。
その後、時刻５５５において、スイッチング回路１９２がオンになると、光源回路１２０に電流が流れる。直流電源回路８１０の出力電圧は、光源回路１３０の動作電圧５２３と光源回路１２０の動作電圧５２２との合計電圧５２７より大きいので、光源回路１３０及び光源回路１２０には、電流目標値５４０より大きい電流が流れる。電流目標値５４０より大きい電流が光源回路１３０を流れるので、光源回路１３０の両端電圧は、動作電圧５２３より大きくなる。光源回路１４０の両端電圧がオン電圧５１４より小さくなり、光源回路１４０には電流がほとんど流れない。直流電源回路８１０は、出力電流が電流目標値５４０より大きいので、出力電圧を下降させる。直流電源回路８１０の出力電圧が、光源回路１３０の動作電圧５２３と光源回路１２０の動作電圧５２２との合計電圧５２７まで下がると、光源回路１３０及び光源回路１２０を流れる電流が電流目標値５４０に一致するので、光源回路１１０は、出力電圧をそれ以上下降させず、そのままの電圧を維持する。
このように、２つのスイッチング回路１９１，１９２がともにオフの期間があると、その間に、光源回路１１０の出力電圧が上昇する。しかし、スイッチング回路１９１，１９２がともにオフの期間が短ければ、光源回路１１０の出力電圧の上昇幅はわずかなので、その後、いずれかのスイッチング回路１９１，１９２がオンになったときに流れる電流のピークが小さくなる。
また、仮に、スイッチング回路１９１，１９２がともにオフの期間が長くなったとしても、制御回路８２０の動作開始前と同様、光源回路１１０の出力電圧は、光源回路１３０の動作電圧５２３と光源回路１４０の動作電圧５２４との合計電圧５２８を超えることはないので、いずれかのスイッチング回路１９１，１９２がオンになったときに流れる電流のピークを抑えることができる。
【００２６】
右側は、破線で示した時刻５５５において、スイッチング回路１９２がオンし、その後少し遅れて、破線で示した時刻５５４において、スイッチング回路１９１がオフする場合を示す。
時刻５５５において、スイッチング回路１９１がオンのまま、スイッチング回路１９２もオンになり、光源回路１２０に電流が流れる。直流電源回路８１０の出力電圧が、光源回路１１０の動作電圧５２１と光源回路１２０の動作電圧５２２との合計電圧５２９より大きいので、光源回路１１０及び光源回路１２０には、電流目標値５４０よりも大きい電流が流れる。また、直流電源回路８１０の出力電圧が、光源回路１３０の動作電圧５２３と光源回路１４０の動作電圧５２４との合計電圧５２８より小さいので、光源回路１３０及び光源回路１４０には、電流目標値５４０よりも小さい電流が流れる。直流電源回路８１０は、出力電流が電流目標値５４０より大きいので、出力電圧を下降させる。
その後、時刻５５４において、スイッチング回路１９１がオフになると、光源回路１１０に電流が流れなくなる。直流電源回路８１０の出力電圧が、光源回路１３０の動作電圧５２３と光源回路１２０の動作電圧５２２との合計電圧５２７より小さいので、光源回路１３０及び光源回路１２０には、電流目標値５４０より小さい電流が流れる。光源回路１４０の両端電圧は、オン電圧５１４より小さくなり、光源回路１４０には電流がほとんど流れない。直流電源回路８１０は、出力電流が電流目標値５４０より小さいので、出力電圧を上昇させる。光源回路１１０の出力電圧が、光源回路１３０の動作電圧５２３と光源回路１２０の動作電圧５２２との合計電圧５２７に達すると、光源回路１３０及び光源回路１２０を流れる電流が電流目標値５４０に一致するので、直流電源回路８１０は、出力電圧をそれ以上上昇させず、そのままの電圧を維持する。
２つのスイッチング回路１９１，１９２がともにオンの期間があっても、直流電源回路８１０の出力はショートしないので、直流電源回路８１０の出力電流のピークはあまり大きくならない。このため、２つのスイッチング回路１９１，１９２がともにオンになる期間の発生を防ぐためのデッドタイムを設ける必要がない。デッドタイムを設ける必要がないので、制御回路８２０は、スイッチング回路１９１の状態変化と、スイッチング回路１９２の状態変化とが同時に発生するよう、２つのスイッチング回路１９１，１９２を制御することができる。このため、実際にスイッチング回路１９１，１９２の状態が変化するタイミングがずれたとしても、その差は小さく、理想的なタイミングに近くなる。これにより、スイッチング回路１９１，１９２の状態を切り替えるタイミングで流れる電流のピークが小さくなる。
【００２７】
なお、光源回路１１０の動作電圧５２１と光源回路１３０の動作電圧５２３との差や、光源回路１２０の動作電圧５２２と光源回路１４０の動作電圧５２４との差が大きい場合は、いずれかのスイッチング回路１９１，１９２がオフの状態から、２つのスイッチング回路１９１，１９２がともにオンになったときに流れる電流のピークが大きくなる傾向がある。このため、デッドタイムを設け、２つのスイッチング回路１９１，１９２がともにオンになるのを防ぐ構成としてもよい。
【００２８】
光源回路１１０の動作電圧５２１を、光源回路１１０とスイッチング回路１９１との直列回路と並列に電気接続した光源回路１３０のオン電圧５１３より小さく設定することにより、光源回路１３０と直列にスイッチング回路を電気接続せずとも、スイッチング回路１９１をオンにすると光源回路１３０をほとんど電流が流れないようにすることができる。同様に、光源回路１２０の動作電圧５２２を、光源回路１２０とスイッチング回路１９２との直列回路と並列に電気接続した光源回路１４０のオン電圧５１４より小さく設定することにより、光源回路１４０と直列にスイッチング回路を電気接続せずとも、スイッチング回路１９２をオンにすると光源回路１４０をほとんど電流が流れないようにすることができる。また、このように構成した並列回路を複数直列に電気接続することにより、点灯する光源を切り替える際、負荷回路１００の両端電圧の変化が小さくなる。これにより、点灯する光源を切り替えた際に流れる電流のピークを抑えることができる。
【００２９】
また、制御回路８２０の動作開始が遅れた場合でも、直流電源回路８１０の出力電圧が所定の電圧を超えないので、制御回路８２０が動作を開始したときに過剰な電流が流れて光源にストレスを与えるのを防ぐことができる。このため、制御回路８２０の動作開始を早くするなどの対策の必要がなく、回路設計の自由度が高く、回路を簡素化でき、照明装置８００の製造コストを抑えることができる。
また、照明装置８００の点灯中は、いずれかの光源が必ず発光しているので、例えば防犯カメラなどのビデオカメラが撮影した映像が真っ暗になってしまうなどの現象を防ぐことができる。
【００３０】
また、光源回路１１０及び光源回路１４０の光源と、光源回路１２０及び光源回路１３０の光源とを、異なる発光色の光源とし、光源回路１１０及び光源回路１４０の光源を点灯する期間の長さと、光源回路１２０及び光源回路１３０の光源を点灯する期間の長さとの割合を変えることにより、照明装置８００が放射する光の色を変えることができる。
【００３１】
なお、照明装置８００の部品構成としては、以下のような構成がある。
例えば、照明装置８００は、負荷回路１００全体を負荷回路モジュールとし、直流電源回路８１０及び制御回路８２０からなる電源回路モジュールとの間を、コネクタなどを介して着脱自在に接続する構成であってもよい。
あるいは、照明装置８００は、負荷回路１００のうちスイッチング回路１９１，１９２を電源回路モジュール側に設け、残りの部分を負荷回路モジュールとする構成であってもよい。
あるいは、照明装置８００は、４つの光源回路１１０〜１４０を、それぞれ個別の光源回路モジュールとし、残りの部分を照明装置モジュールとして、照明装置モジュールと４つの光源回路モジュールそれぞれとの間を、コネクタなどを介して着脱自在に接続する構成であってもよい。
あるいは、照明装置８００は、負荷回路１００及び直流電源回路８１０及び制御回路８２０を１枚の基板に実装するなど、一体に構成してもよい。
【００３２】
実施の形態２．
実施の形態２について、図６〜図７を用いて説明する。
なお、実施の形態１と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３３】
図６は、この実施の形態における照明装置８００の構成を示すブロック図である。
負荷回路１００は、６つの光源回路１１０〜１６０と、４つのスイッチング回路１９１〜１９６とを有する。
負荷回路１００の光源には、発光色の異なる３種類の光源がある。光源回路１１０（第一負荷回路）の光源と、光源回路１４０（第四負荷回路）の光源とは、ほぼ同じ色（第一の発光色。例えば、赤。）の光を発する。光源回路１２０（第二負荷回路）の光源と、光源回路１３０（第三負荷回路）の光源とは、ほぼ同じ色であって、第一の発光色とは異なる色（第二の発光色。例えば、緑。）の光を発する。光源回路１５０（第五負荷回路）の光源と、光源回路１６０（第六負荷回路）の光源とは、ほぼ同じ色であって、第一及び第二の発光色とは異なる色（第三の発光色。例えば、青。）の光を発する。
スイッチング回路１９１（第一スイッチング回路）と光源回路１１０とは、互いに直列に電気接続している。スイッチング回路１９５（第三スイッチング回路）と光源回路１５０とは、互いに直列に電気接続している。スイッチング回路１９１と光源回路１１０との直列回路（第一直列回路）と、スイッチング回路１９５と光源回路１５０との直列回路（第三直列回路）と、光源回路１３０とは、互いに並列に電気接続している。スイッチング回路１９２（第二スイッチング回路）と光源回路１２０とは、互いに直列に電気接続している。スイッチング回路１９６（第四スイッチング回路）と光源回路１６０とは、互いに直列に電気接続している。スイッチング回路１９２と光源回路１２０との直列回路（第二直列回路）と、スイッチング回路１９６と光源回路１６０との直列回路（第四直列回路）と、光源回路１４０とは、互いに並列に電気接続している。３つの光源回路１１０，１３０，１５０と２つのスイッチング回路１９１，１９５とからなる並列回路（第一並列回路）と、３つの光源回路１２０，１４０，１６０と２つのスイッチング回路１９２，１９６とからなる並列回路（第二並列回路）とは、互いに直列に電気接続している。
【００３４】
図７は、この実施の形態における光源回路１１０〜１６０のオン電圧５１１〜５１６及び動作電圧５２１〜５２６の関係を示す図である。
光源回路１５０の動作電圧５２５は、光源回路１３０のオン電圧５１３より小さい。光源回路１１０の動作電圧５２１は、光源回路１５０の動作電圧５２５よりも更に小さい。このため、２つのスイッチング回路１９１，１９５のうちのいずれかがオンになると、光源回路１３０の両端電圧がオン電圧５１３より低くなり、光源回路１３０にはほとんど電流が流れない。
同様に、光源回路１６０の動作電圧５２６は、光源回路１４０のオン電圧５１４より小さい。光源回路１２０の動作電圧５２２は、光源回路１６０の動作電圧５２６よりも更に小さい。このため、２つのスイッチング回路１９２，１９６のうちのいずれかがオンにあると、光源回路１４０の両端電圧がオン電圧５１４より低くなり、光源回路１４０にはほとんど電流が流れない。
光源回路１３０の動作電圧５２３と光源回路１５０の動作電圧５２５との差と、光源回路１６０の動作電圧５２６と光源回路１２０の動作電圧５２２との差は、ほぼ等しい。したがって、光源回路１５０の動作電圧５２５と光源回路１６０の動作電圧５２６との合計電圧と、光源回路１２０の動作電圧５２２と光源回路１３０の動作電圧５２３との合計電圧とは、ほぼ等しい。また、光源回路１５０の動作電圧５２５と光源回路１１０の動作電圧５２１との差と、光源回路１４０の動作電圧５２４と光源回路１６０の動作電圧５２６との差とは、ほぼ等しい。したがって、光源回路１５０の動作電圧５２５と光源回路１６０の動作電圧５２６との合計電圧と、光源回路１１０の動作電圧５２１と光源回路１４０の動作電圧５２４との合計電圧とは、ほぼ等しい。
【００３５】
第一の発光色の光源を点灯する場合、制御回路８２０は、スイッチング回路１９１をオンにし、他の３つのスイッチング回路１９２，１９５，１９６をオフにする。これにより、２つの光源回路１１０，１４０に電流が流れ、他の４つの光源回路１２０，１３０，１５０，１６０には電流がほとんど流れない。
第二の発光色の光源を点灯する場合、制御回路８２０は、スイッチング回路１９２をオンにし、他の３つのスイッチング回路１９１，１９５，１９６をオフにする。これにより、２つの光源回路１３０，１２０に電流が流れ、他の４つの光源回路１１０，１４０〜１６０には電流がほとんど流れない。
第三の発光色の光源を点灯する場合、制御回路８２０は、２つのスイッチング回路１９５，１９６をオンにし、他の２つのスイッチング回路１９１，１９２をオフにする。これにより、２つの光源回路１５０，１６０に電流が流れ、他の４つの光源回路１１０〜１４０には電流がほとんど流れない。
【００３６】
制御回路８２０は、この３つの期間を、人の目にチラツキが感じられない程度に高い周波数で繰り返す。これにより、照明装置８００は、３つの発光色が混ざった光を放射しているように見える。制御回路８２０が３つの期間の長さの割合を変えることにより、照明装置８００が放射する光の色を変えることができる。
【００３７】
それぞれの光源回路１１０〜１６０の動作電圧５２１〜５２６の間に、上記のような関係があるので、３つの期間における負荷回路１００の両端電圧は、ほぼ同じになる。このため、期間の境目のタイミングにおいて、過渡的に流れる電流を抑えることができ、負荷回路１００や直流電源回路８１０の故障や寿命短縮を防ぐことができる。
【００３８】
以上、各実施の形態で説明した構成は、一例であり、他の構成であってもよい。例えば、異なる実施の形態で説明した構成を組み合わせた構成であってもよいし、本質的でない部分の構成を、他の構成で置き換えた構成であってもよい。
例えば、直列に接続する並列回路の数は、２つに限らず、３つ以上であってもよい。また、並列に接続する直列回路の数は、２つあるいは３つに限らず、４つ以上であってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１００  負荷回路、１１０〜１６０  光源回路、１９１，１９２，１９５，１９６  スイッチング回路、５００，５３０，５４１〜５４４，５９１，５９２  実線、５１０〜５１４  オン電圧、５２０〜５２６  動作電圧、５２７〜５２９  合計電圧、５４０  電流目標値、５５１〜５５５  時刻、８００  照明装置、８１０  直流電源回路、８２０  制御回路。
【図１】
0006005210.tif 000002
【図２】
0006005210.tif 000003
【図３】
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【図４】
0006005210.tif 000005
【図５】
0006005210.tif 000006
【図６】
0006005210.tif 000007
【図７】
0006005210.tif 000008