(57)【要約】      （修正有）【課題】照明器具の過剰な過電圧保護動作を抑制する。【解決手段】照明器具は、光源２７と、光源を点灯させる点灯装置１と、を備える。点灯装置は、スイッチング素子を含むコンバータ回路３と、スイッチング素子をスイッチング制御するための制御装置４０と、コンバータ回路の出力電圧を検知する検知回路５１と、を備える。制御装置は、検知回路で検知した電圧が予め定めた第一閾値以上となったときにはスイッチング素子のスイッチング停止を実施し、且つスイッチング停止の後にコンバータ回路の出力電圧が第一閾値未満となったときにはコンバータ回路の出力電圧が光源を点灯させるための規定電圧を下回らないうちにスイッチング素子のスイッチングを再開する。制御装置は、検知回路で検知した電圧が第１閾値以上となった過電圧回数が予め定めた第１所定回数に達した場合に過電圧保護を行う。【選択図】図１
2018110126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源を点灯させる点灯装置と、
を備え、
前記点灯装置は、
スイッチング素子を含むコンバータ回路と、
前記スイッチング素子をスイッチング制御するための制御装置と、
前記コンバータ回路の出力電圧を検知する検知回路と、
を備え、
前記制御装置は、前記検知回路で検知した電圧が予め定めた第一閾値以上となったときには前記スイッチング素子のスイッチング停止を実施し、且つ前記スイッチング停止の後に前記コンバータ回路の出力電圧が前記第一閾値未満となったときには前記コンバータ回路の前記出力電圧が前記光源を点灯させるための規定電圧を下回らないうちに前記スイッチング素子のスイッチングを再開するものであり、
前記制御装置は、前記検知回路で検知した電圧が前記第一閾値以上となった回数である過電圧回数が予め定めた１よりも大きな値である第一所定回数に達した場合と前記検知回路で検知した電圧が前記第一閾値以上となっている時間を合計した累積過電圧時間が予め定めた第一所定時間に達した場合のうち少なくとも一方の場合に過電圧保護を行う照明器具。
【請求項２】
光源と、
前記光源を点灯させる点灯装置と、
を備え、
前記点灯装置は、
スイッチング素子を含むコンバータ回路と、
前記スイッチング素子をスイッチング制御するための制御装置と、
前記コンバータ回路の出力電圧を検知する検知回路と、
を備え、
前記制御装置は、前記検知回路で検知した電圧が予め定めた第一閾値以上となったときには前記スイッチング素子のスイッチング停止を実施し、且つ前記スイッチング停止の後に前記コンバータ回路の出力電圧が前記第一閾値未満となったときには前記コンバータ回路の前記出力電圧が前記光源を点灯させるための規定電圧を下回らないうちに前記スイッチング素子のスイッチングを再開するものであり、
前記制御装置は、前記検知回路で検知した電圧が前記第一閾値以上となった回数である過電圧回数が、予め定めた所定時間内に、予め定めた１よりも大きな値である第一所定回数に達した場合には、過電圧保護を行う照明器具。
【請求項３】
前記制御装置は、予め定めた起算点が到来するたびに時間計測を実施し、複数の前記時間計測それぞれで前記過電圧回数が前記所定時間内に前記第一所定回数に達したか否かの判定を実行する請求項２に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特開２０１３−２４２９６９号公報に開示されているように、負荷の異常発生時に確実に保護動作を行うように改善された電源装置が知られている。この従来技術では、負荷の電圧を検出し、検出した負荷電圧を出力制御用ＩＣにより第１の閾値と比較するとともに、その一方で、検出した負荷電圧をマイコンにより第２の閾値と比較している。第１の閾値と第２の閾値とを異なる閾値レベルに設定することにより、出力制御用ＩＣおよびマイコンのいずれか一方に不具合があっても、正常な他方により確実に保護動作できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４２９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の過電圧保護では、出力電圧が過電圧保護閾値に達したら直ちに過電圧保護を行うことが一般的である。これに起因して、高い電圧が瞬間的に発生したとき、それが回路に影響を与えないレベルだとしても直ちに過電圧保護がかかってしまう。その結果、過剰な過電圧保護動作が起きてしまうという問題があった。
【０００５】
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、過剰な過電圧保護を抑制することのできる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】
【０００６】
第１の発明にかかる照明器具は、光源と、前記光源を点灯させる点灯装置と、を備え、前記点灯装置は、スイッチング素子を含むコンバータ回路と、前記スイッチング素子をスイッチング制御するための制御装置と、前記コンバータ回路の出力電圧を検知する検知回路と、を備え、前記制御装置は、前記検知回路で検知した電圧が予め定めた第一閾値以上となったときには前記スイッチング素子のスイッチング停止を実施し、且つ前記スイッチング停止の後に前記コンバータ回路の出力電圧が前記第一閾値未満となったときには前記コンバータ回路の前記出力電圧が前記光源を点灯させるための規定電圧を下回らないうちに前記スイッチング素子のスイッチングを再開するものであり、前記制御装置は、前記検知回路で検知した電圧が前記第一閾値以上となった回数である過電圧回数が予め定めた１よりも大きな値である第一所定回数に達した場合と前記検知回路で検知した電圧が前記第一閾値以上となっている時間を合計した累積過電圧時間が予め定めた第一所定時間に達した場合のうち少なくとも一方の場合に過電圧保護を行う。
【０００７】
第２の発明にかかる照明器具は、光源と、前記光源を点灯させる点灯装置と、を備え、前記点灯装置は、スイッチング素子を含むコンバータ回路と、前記スイッチング素子をスイッチング制御するための制御装置と、前記コンバータ回路の出力電圧を検知する検知回路と、を備え、前記制御装置は、前記検知回路で検知した電圧が予め定めた第一閾値以上となったときには前記スイッチング素子のスイッチング停止を実施し、且つ前記スイッチング停止の後に前記コンバータ回路の出力電圧が前記第一閾値未満となったときには前記コンバータ回路の前記出力電圧が前記光源を点灯させるための規定電圧を下回らないうちに前記スイッチング素子のスイッチングを再開するものであり、前記制御装置は、前記検知回路で検知した電圧が前記第一閾値以上となった回数である過電圧回数が、予め定めた所定時間内に、予め定めた１よりも大きな値である第一所定回数に達した場合には、過電圧保護を行う。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、過電圧回数あるいは累積過電圧時間に基づいて過電圧保護を行うようにしたので、過剰な過電圧保護を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる点灯装置を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる点灯装置の動作を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる点灯装置の動作を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる点灯装置の動作を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる点灯装置の動作を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる点灯装置の動作を示す図である。
【図７】過剰な過電圧保護の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１を示す回路図である。図１には、点灯装置１を備える照明器具１００も図示している。照明器具１００は、複数のＬＥＤ２６を備えるＬＥＤモジュール２７と、点灯装置１と、調光器２８および調光信号インターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路４とを備えている。点灯装置１は、昇圧チョッパ回路２、バックコンバータ回路３、および制御装置４０を備えている。
【００１１】
昇圧チョッパ回路２は、力率改善を行う昇圧コンバータ回路であり、整流回路８と、コンデンサ９と、抵抗３１、３２が直列接続した分圧回路と、インダクタ（コイル）１０と、スイッチング素子Ｑ１と、ダイオード１４と、コンデンサ１７と、抵抗１５、１６が直列接続した分圧回路とを備えている。
【００１２】
整流回路８は、交流電源７と接続している。コンデンサ９は、整流回路８の出力端子に並列に接続する。抵抗３１、３２が直列接続した分圧回路は、このコンデンサ９に並列に接続される。コンデンサ９の両端電圧が抵抗３１、３２を用いて分圧され、制御装置４０に入力される。インダクタ（コイル）１０は、一端が整流回路８の高電位側に接続される。スイッチング素子Ｑ１は、第１端子（本実施の形態ではドレイン）、第２端子（本実施の形態ではソース）および第１、２端子間をスイッチングするための制御端子（本実施の形態ではゲート）を備え、インダクタ１０の他端に第１端子が接続されるＭＯＳＦＥＴである。ダイオード１４は、アノードがスイッチング素子Ｑ１の第１端子とインダクタ１０の他端の接続点に接続される。コンデンサ１７は、このダイオード１４のカソードに正極が接続され整流回路８の低電位側に負極が接続される電解コンデンサからなる。抵抗１５、１６が直列接続した分圧回路は、このコンデンサ１７に並列に接続される。コンデンサ１７の両端電圧が抵抗１５、１６を用いて分圧され制御装置４０に入力される。
【００１３】
バックコンバータ回路３は、スイッチング素子Ｑ２と、ダイオード２１と、インダクタ（チョークコイル）２２と、コンデンサ２３と、検出抵抗２４と、抵抗５１、５２からなる分圧回路を備えている。スイッチング素子Ｑ２とダイオード２１からなる直列回路が、昇圧チョッパ回路２のコンデンサ１７と並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ２は、本実施の形態ではＭＯＳＦＥＴであり、第１端子（本実施の形態ではドレイン）、第２端子（本実施の形態ではソース）および第１、２端子間をスイッチングするための制御端子（本実施の形態ではゲート）を備えている。スイッチング素子Ｑ２の第１端子がコンデンサ１７の一端（正極）と接続し、ダイオード２１のカソードに第２端子が接続される。インダクタ２２、コンデンサ２３、および検出抵抗２４がこの順に接続して直列回路を形成しており、この直列回路がダイオード２１に並列に接続している。抵抗５１、５２からなる分圧回路は、コンデンサ２３に対して並列に接続されている。
【００１４】
検出抵抗２４は、バックコンバータ回路３に設けられており、ＬＥＤモジュール２７に流れるＬＥＤ電流を検知する。ＬＥＤ電流を検出する検出抵抗２４からの検出電圧が制御装置４０に入力され、制御装置４０はこの検出電圧に基づいて、ＬＥＤモジュール２７に流れる電流が一定電流になるようにバックコンバータ回路３のスイッチング素子Ｑ２をオンオフする。
【００１５】
デジタル電源用の制御装置４０として提供されるマイコンは既に各種のものが公知であるため、それら公知のマイコンを制御装置４０に適宜に使用することができる。本実施の形態において一例として図１に示す制御装置４０は、内部バスを介して互いに接続された制御回路４１、４２、記憶部４３、Ａ／Ｄ変換回路４４、および処理装置４５を備えている。制御装置４０は、さらに比較器４６を備えている。比較器４６は制御回路４１、４２と接続している。制御回路４１、４２は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２それぞれをスイッチングするＰＷＭ信号を出力する。不揮発性メモリなどからなる記憶部４３には、処理装置４５で実行すべき演算プログラムおよび演算に用いられる各種データが書込／読出可能に記憶されている。処理装置４５は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング制御におけるオン時間などを算出する。制御装置４０には、抵抗１５，１６で分圧された電圧、抵抗３１，３２で分圧された電圧、抵抗５１、５２で分圧された電圧、および検出抵抗２４で検知したＬＥＤ電流に応じた電圧がそれぞれ入力される。Ａ／Ｄ変換回路４４でこれらの電圧値がデジタル値に変換され、このデジタル値を用いて処理装置４５により演算処理が行われる。制御装置４０には、調光信号Ｉ／Ｆ回路４を介して調光器２８からの調光信号が入力されている。ＬＥＤ電流がこの調光信号に基づいて決定される目標電流に一致するように、制御装置４０は、検出抵抗２４で検知したＬＥＤ電流に基づいてスイッチング素子Ｑ２のオン幅を調整することで定電流制御を行っている。
【００１６】
制御装置４０には、抵抗５１、５２からなる分圧回路で検出した電圧が入力され、この電圧に基づいてバックコンバータ回路３の出力電圧Ｖｏｕｔが検出される。制御装置４０は、検出した出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて後述する第１〜３過電圧保護処理をそれぞれ実行し、保護が必要と判断される条件に該当したときには過電圧保護制御を実施する。本実施の形態にかかる過電圧保護制御は、制御装置４０がスイッチング素子Ｑ２を停止状態に維持し、バックコンバータ回路３を完全停止するものである。本実施の形態では第１〜３過電圧保護処理に加えて更に好ましい幾つかの処理も実行される。以下、それぞれの処理内容を説明する。
【００１７】
（第１過電圧保護処理）
図２は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１の動作を示す図である。以下、抵抗５１、５２からなる分圧回路で検知した出力電圧Ｖｏｕｔが予め定めた低過電圧保護閾値ＶｔｈＬ以上となった回数を、「過電圧回数」とも呼称する。第１過電圧保護処理は、過電圧回数が第１所定回数Ｎ１に達した場合に、過電圧保護制御を行うものである。第１所定回数Ｎ１は、１よりも大きな値に予め定められ、記憶部４３に記憶されている。第１所定回数Ｎ１は、例えば２、３、４・・・などの１よりも大きい整数に適宜に定めることができる。
【００１８】
第１過電圧保護処理を実現するための具体的処理の一例について図２を用いて時系列的に説明すると、下記のステップ（Ｓ１）〜（Ｓ６）の順となる。ここでは一例として第１所定回数Ｎ１＝３と設定した場合を想定する。
（Ｓ１）まず、時刻ｔ１において、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬ以上となり、過電圧が発生している。このとき、現在の過電圧回数に１の値が加算される。
（Ｓ２）過電圧が発生すると、バックコンバータ回路３の出力を一時停止するようにスイッチング素子Ｑ２を一時停止する。
（Ｓ３）その後、時刻ｔ１１において、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬを下回るので、バックコンバータ回路３の駆動を再開させる。
（Ｓ４）再度、時刻ｔ２において、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬ以上となって過電圧状態となる。これにより現在の過電圧回数に１の値が加算される。
（Ｓ５）その後、同様に、上記の（Ｓ２）〜（Ｓ３）の処理が行われ、やがて、時刻ｔ３の３回目の過電圧で、過電圧回数が第１所定回数Ｎ１に到達する。
（Ｓ６）過電圧回数が第１所定回数Ｎ１に到達したら、制御装置４０は過電圧保護制御を行い、バックコンバータ回路３を完全停止する。
【００１９】
第１過電圧保護処理を実現するために制御装置４０で実行される処理の一例について説明すると、まず、Ａ／Ｄ変換回路４４により、抵抗５１、５２からなる分圧回路で検知した電圧から出力電圧Ｖｏｕｔのデジタル値を算出する。制御装置４０は、出力電圧Ｖｏｕｔのデジタル値と低過電圧保護閾値ＶｔｈＬとを比較する比較処理と、比較処理に基づいて過電圧回数を計数する処理と、過電圧回数と第１所定回数Ｎ１とを比較する処理と、をそれぞれ実行する。これらの処理を実行するためのプログラムは予め記憶部４３に記憶されている。
【００２０】
（第２過電圧保護処理）
図３は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１の動作を示す図である。第２過電圧保護処理は、累積過電圧時間ＴＳＵＭが予め定めた第１所定時間Ｔ１０に達した場合に、過電圧保護制御を行うものである。
【００２１】
１回の過電圧が比較的長期間に渡って生ずると、過電圧回数が所定回数以内であっても過電圧が長時間かかり続けてしまう。そこで、本実施の形態では、過電圧がかかった時間を合計した「累積過電圧時間ＴＳＵＭ」を計測し、この累積過電圧時間ＴＳＵＭが予め定めた「第１所定時間Ｔ１０」以上となったら、バックコンバータ回路３を完全停止する。
【００２２】
以下、便宜上、１回の過電圧が発生したときに、過電圧がかかった時間を「単位過電圧時間」とも称する。単位過電圧時間は、具体的には、低過電圧保護閾値ＶｔｈＬを超える出力電圧Ｖｏｕｔの一時的な増減があった場合において、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬ以上となっている時間の長さである。単位過電圧時間は、時間と電圧それぞれをＸＹ軸とするグラフにおいて、１回あたりの過電圧で出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬを上回っている時間の長さである。累積過電圧時間ＴＳＵＭは、複数回の過電圧が発生したときの単位過電圧時間それぞれを合計した値である。
【００２３】
第２過電圧保護処理を実現するための具体的処理の一例について図３を用いて時系列的に説明すると、下記のステップ（Ｓ２１）〜（Ｓ２７）の順となる。
（Ｓ２１）まず、時刻ｔ１において、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬを上回っており、過電圧が発生している。制御装置４０は時刻ｔ１から時間計測を開始し、累積過電圧時間ＴＳＵＭが増加していく。
（Ｓ２２）過電圧が発生すると、バックコンバータ回路３の出力を一時停止するようにスイッチング素子Ｑ２を一時停止する。
（Ｓ２３）その後、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬを時刻ｔ１１で下回るので、制御装置４０はバックコンバータ回路３の駆動を再開する。出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬを時刻ｔ１１で下回ったときに上記（Ｓ２１）で開始された時間計測が停止され、累積過電圧時間ＴＳＵＭの増加が停止する。これにより、時刻ｔ１から時刻ｔ１１までの期間Ｔ１１が、累積過電圧時間ＴＳＵＭに加算されたことになる。
（Ｓ２４）再度、時刻ｔ２において、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬを上回る。時刻ｔ２から時間計測が開始され、再び累積過電圧時間ＴＳＵＭが増加していく。
（Ｓ２５）その後、同様に（Ｓ２２）〜（Ｓ２３）の処理が行われ、時刻ｔ２から時刻ｔ２１までの期間Ｔ１２の分だけ累積過電圧時間ＴＳＵＭが加算される。この時点では累積過電圧時間ＴＳＵＭはＴ１１＋Ｔ１２であり、第１所定時間Ｔ１０よりも小さいものとする。したがって、バックコンバータ回路３は停止されない。
（Ｓ２６）上記のように、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬ以上である期間のみ、制御装置４０は累積過電圧時間ＴＳＵＭを加算していく。時刻ｔ３で３回目の過電圧が起きるのに応じて時間計測が再開されると、その後、時刻ｔ３１において累積過電圧時間ＴＳＵＭが第１所定時間Ｔ１０に到達する。
（Ｓ２７）累積過電圧時間ＴＳＵＭが第１所定時間Ｔ１０に到達したので、制御装置４０は時刻ｔ３１で過電圧保護制御を行い、バックコンバータ回路３を完全停止する。
【００２４】
第２過電圧保護処理を実現するために制御装置４０で実行される処理の一例について説明すると、制御装置４０は、Ａ／Ｄ変換回路４４で出力電圧Ｖｏｕｔのデジタル値を算出する処理と、出力電圧Ｖｏｕｔのデジタル値と低過電圧保護閾値ＶｔｈＬとを比較する比較処理と、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬ以上となったら累積過電圧時間ＴＳＵＭの増加を開始する処理と、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬ以下となったら累積過電圧時間ＴＳＵＭの増加を停止する処理と、累積過電圧時間ＴＳＵＭを第１所定時間Ｔ１０とを比較する処理を実行する。これらの処理を実行するためのプログラムは予め記憶部４３に記憶されている。
【００２５】
（第３過電圧保護処理）
図４は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１の動作を示す図である。本実施の形態では、好ましい形態として、上記の第１、２過電圧保護処理とは別に、連続した過電圧の発生を考慮して、第３過電圧保護処理も実行する。第３過電圧保護処理は、一定の短時間内に低過電圧保護閾値ＶｔｈＬ以上となった回数が一定回数以上となったら、過電圧保護制御を行うものである。第３過電圧保護処理は、過電圧回数を利用する点では第１過電圧保護処理と共通しているが、複数の過電圧が短時間に発生することを検出するために時間判定の処理を追加している点で第１過電圧保護処理と異なっている。
【００２６】
具体的には、制御装置４０は、予め定めた第２所定時間Ｔ２０以内に、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬ以上となった回数を計数する。計数した回数が第２所定回数Ｎ２に達した場合には、過電圧保護制御を行う。第２所定回数Ｎ２は、１よりも大きな値に予め定められ、記憶部４３に記憶されている。第２所定回数Ｎ２は、例えば２、３、４などの１よりも大きい整数に適宜に定めることができ、本実施の形態では回数Ｎ２＝２と設定している。
【００２７】
第２所定回数Ｎ２は第１所定回数Ｎ１と異なる値であってもよい。第２所定回数Ｎ２は、第１所定回数Ｎ１よりも小さな値としてもよく、第１所定回数Ｎ１よりも大きな値としてもよい。第２所定時間Ｔ２０と第１所定時間Ｔ１０との関係は特に限定しない。第２所定時間Ｔ２０は、第１所定時間Ｔ１０より長くてもよく、逆にこれよりも短くてもよい。
【００２８】
第３過電圧保護処理を実現するために制御装置４０で実行される処理の一例について説明すると、制御装置４０は、Ａ／Ｄ変換回路４４で出力電圧Ｖｏｕｔのデジタル値を算出する処理と、出力電圧Ｖｏｕｔのデジタル値と低過電圧保護閾値ＶｔｈＬとを比較する比較処理と、比較処理により出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬ以上となった最新のタイミング（図４では時刻ｔ１）から時間計測を開始する処理とを実行する。なお、ここで述べた時間計測の起算点は一例であり、本発明はこれに限られない。例えば時刻ｔ１の過電圧に至る出力電圧Ｖｏｕｔの上昇発生時である時刻ｔ１０を起算点としてもよく、あるいは出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬを下回る時刻ｔ１１を起算点としてもよく、あるいは時刻ｔ１と時刻ｔ１１の間にある出力電圧Ｖｏｕｔのピーク点を起算点としてもよい。
【００２９】
次に、制御装置４０は、比較処理により出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬ以上となった２回目以降のタイミング（図４では時刻ｔａ）が、上記最新のタイミングから起算して第２所定時間Ｔ２０の範囲内であるか否かを判定する処理を実行する。制御装置４０は、第２所定時間Ｔ２０の範囲内において出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬ以上となった回数が第２所定回数Ｎ２に達したか否かを判定する処理を実行する。これらの処理を実行するためのプログラムは予め記憶部４３に記憶されている。図４に示す例で説明すると、第２所定時間Ｔ２０以内に、時刻ｔａで２回目の過電圧が検出されている。したがって、第２所定時間Ｔ２０以内に第２所定回数Ｎ２（＝２）の過電圧が発生したと判定され、過電圧保護動作が行われる。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態にかかる第１〜３過電圧保護処理によれば、過電圧回数および累積過電圧時間に基づいて過電圧保護を行うようにしたので、過剰な過電圧保護を抑制することができる。なお、上述した実施の形態では、好ましい形態として上記の第１〜３過電圧保護処理の全てを実行するものとするが、本発明はこれに限られるものではない。制御装置４０が第１〜３過電圧保護処理のいずれか一つのみを実行してもよい。
【００３１】
（高過電圧保護閾値ＶｔｈＨによる保護）
図４において、破線で示した急峻過電圧１０１は、上記の第１〜３過電圧保護処理で保護しきれない急峻な過電圧を示している。本実施の形態では、好ましい形態として、この急峻過電圧１０１も考慮し、大きさが互いに異なる二つの過電圧保護閾値を設けている。
【００３２】
制御装置４０は、好ましい形態として、予め定めた高過電圧保護閾値ＶｔｈＨに出力電圧Ｖｏｕｔが達した場合に過電圧保護制御を行う。高過電圧保護閾値ＶｔｈＨは、低過電圧保護閾値ＶｔｈＬよりも高い値として予め設定される。出力電圧Ｖｏｕｔが高過電圧保護閾値ＶｔｈＨ以上となった場合は、過電圧が大きいので速やかな保護が必要である。そこで、この場合は一回の過電圧であっても直ちに保護をかける。これに対し、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬ以上となった時には一回で保護をかけるのではなく、前述した第１〜３過電圧保護処理により過電圧回数及び累積過電圧時間ＴＳＵＭを用いて保護をかける。これにより、二つの過電圧保護閾値で役割を分担することができる。
【００３３】
このような動作を実現するために、本実施の形態では、制御装置４０が比較器４６を内蔵している。比較器４６には、抵抗５１、５２からなる分圧回路で検知した電圧と高過電圧保護閾値ＶｔｈＨがそれぞれ入力される。この比較器４６の出力に基づいて過電圧保護制御を行う。比較器４６ではアナログ信号処理が行われることで、デジタル値を用いた演算処理を行う場合に比べて高速に保護動作を実施することができるという利点がある。
【００３４】
なお、本実施の形態では比較器４６を用いたが本発明はこのような実施形態に限られるものではなく、デジタル制御上で高過電圧保護閾値ＶｔｈＨを設定して過電圧保護制御を行ってもよい。また、出力電圧Ｖｏｕｔが高過電圧保護閾値ＶｔｈＨに達したときの保護動作は、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬに達したときの過電圧保護制御と、同じ内容であってもよく、異なる内容であってもよい。また、出力電圧Ｖｏｕｔが高過電圧保護閾値ＶｔｈＨに達したときの保護動作と、出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬに達したときの過電圧保護制御とを、共通のソフトウェア処理あるいは共通のハードウェアで実現してもよく、あるいは、それらを異なるソフトウェア処理あるいは異なるハードウェアで実現してもよい。
【００３５】
（過電圧回数および累積過電圧時間のクリア）
図５は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１の動作を示す図である。本実施の形態では、より好ましい形態として、制御装置４０は、最新の過電圧が発生した後、過電圧保護制御を実施することなく予め定めた第３所定時間Ｔ３０が経過したら、過電圧回数を計数した計数値および累積過電圧時間ＴＳＵＭを計測した計測値をクリアする。
【００３６】
図５で時系列的に説明すると、制御装置４０は、時刻ｔ１において過電圧が発生した場合に、過電圧回数の計数値に１を加算する処理を実行するとともに、累積過電圧時間ＴＳＵＭの計測値に単位過電圧時間Ｔ１１を加算する処理を実行する。まず、制御装置４０は、時刻ｔ１から起算して時間計測を行う。その後、時刻ｔｃ２において、その後１度も過電圧が発生していないか、あるいは過電圧が発生したとしても過電圧回数が第１所定回数Ｎ１未満でありかつ累積過電圧時間ＴＳＵＭが第１所定時間Ｔ１０未満のままであったものとする。このとき、時刻ｔｃ２において、時刻ｔ１からの経過時間が第３所定時間Ｔ３０に達した場合には、制御装置４０は、計数値および計測時間をゼロに戻す。
【００３７】
第３所定時間Ｔ３０は、第２所定時間Ｔ２０よりも長い値であることが好ましい。また、上記実施の形態では「クリア」すなわち計数値および計測時間をゼロに戻しているが、本発明はこれに限られず、計数値および計測時間をそれぞれ所定の値だけ減算したり、ゼロ以外の予め定めた値まで減らしてもよい。また、上記の時間計測の起算点は一例であり、起算点は必ずしも時刻ｔ１に限られない。例えば時刻ｔ１の過電圧に至る出力電圧の上昇発生時である時刻ｔ１０を起算点としてもよく、あるいは出力電圧Ｖｏｕｔが低過電圧保護閾値ＶｔｈＬを下回る時刻ｔ１１を起算点としてもよく、あるいは時刻ｔ１と時刻ｔ１１の間にある出力電圧Ｖｏｕｔのピーク点を起算点としてもよい。
【００３８】
（自動復帰）
図６は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１の動作を示す図である。過電圧保護制御の後、予め定めた第４所定時間Ｔ４０が経過したら、スイッチング素子Ｑ２の駆動を自動的に再開（つまり点灯状態に復帰）することが好ましい。このとき、過電圧回数および累積過電圧時間はそれぞれクリアあるいは減算されることが好ましい。第４所定時間Ｔ４０は、一時的な停電から復帰するために定めた時間であり、過電圧保護をかけた後に点灯装置１を復帰させるために十分と判断される程度の長さに適宜に定めればよい。
【００３９】
図７は、過剰な過電圧保護の問題点を説明するための図である。仮に、出力電圧Ｖｏｕｔがある過電圧保護閾値Ｖｔｈ０に一度でも達したら直ちに過電圧保護制御を実施するようにしておくと、例えば瞬時のノイズ等で高い電圧が発生したときにそれが回路に影響を与えないレベルだとしても過電圧保護制御が実施されてしまう。この点、本実施の形態では上記の第１、２過電圧保護処理をそれぞれ行うことで、このような過剰な過電圧保護動作を抑制することができる。
【００４０】
なお、上記の説明では、バックコンバータ回路３のみに対して第１〜３過電圧保護処理などを適用している。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、過電圧は力率改善回路である昇圧チョッパ回路２側の過電圧とバックコンバータ回路３側の過電圧の両方を考慮することが好ましい。つまり、上述した過電圧保護処理それぞれを、昇圧チョッパ回路２とバックコンバータ回路３の両方に別々に適用してもよく、あるいは昇圧チョッパ回路２のみに適用してもよい。昇圧チョッパ回路２の出力電圧は抵抗１５、１６の分圧回路により取得すればよく、この出力電圧に対して上述したように予め定めた２つの過電圧保護閾値をそれぞれ比較するとともに、過電圧回数および累積過電圧時間に応じてスイッチング素子Ｑ１に対して過電圧保護制御を行えばよい。過電圧保護閾値の値、過電圧回数と比較すべき所定回数の値、および累積過電圧時間と比較すべき所定時間の値は、必要に応じて上記実施の形態で例示した値と同じあるいは異なる値に適宜に設定すればよい。これらの昇圧チョッパ回路２およびバックコンバータ回路３が、上述した課題を解決するための手段における「コンバータ回路」にそれぞれ相当し、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が、上述した課題を解決するための手段における「スイッチング素子」にそれぞれ相当している。
【００４１】
なお、過電圧保護制御で停止すべきスイッチング素子の選定パターンは、例えば下記に示すパターンの１つを選択できる。
（１）制御装置４０が、過電圧を検知したコンバータ回路が含むスイッチング素子を停止してもよく、上述した実施の形態の過電圧保護制御もこのパターンに該当する。
（２）制御装置４０が、過電圧を検知したコンバータ回路が含むスイッチング素子と、過電圧を検知していないほうのコンバータ回路が含むスイッチング素子の、両方を停止してもよい。例えば、バックコンバータ回路３の出力電圧Ｖｏｕｔを検出して第１〜３過電圧保護処理を行うとともに、過電圧保護制御ではスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の両方を停止してもよい。
（３）制御装置４０が、過電圧を検知していないほうのコンバータ回路が含むスイッチング素子を停止してもよい。例えば、バックコンバータ回路３の出力電圧Ｖｏｕｔを検出して第１〜３過電圧保護処理を行うとともに、過電圧保護制御では昇圧チョッパ回路２のスイッチング素子Ｑ１を停止してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  点灯装置、２  昇圧チョッパ回路、３  バックコンバータ回路、４  調光信号Ｉ／Ｆ回路、７  交流電源、８  整流回路、９、１７、２３  コンデンサ、１０、２２  インダクタ、１５、１６、３１、３２、５１、５２  抵抗、１４、２１  ダイオード、２４  検出抵抗、２６  ＬＥＤ、２７  ＬＥＤモジュール、２８  調光器、４０  制御装置、４１、４２  制御回路、４３  記憶部、４４  Ａ／Ｄ変換回路、４５  処理装置、４６  比較器、１００  照明器具、Ｑ１、Ｑ２  スイッチング素子
【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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