(57)【要約】【課題】簡素な構成で出力コンデンサの容量低下を判定することができるＬＥＤ点灯装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ点灯装置１は、スイッチング素子２２及び出力端に接続された電解コンデンサからなる出力コンデンサ２４を有してＬＥＤ２に直流電流を供給するスイッチング電源回路２０と、直流電流を検出して電流検出値を生成する電流検出抵抗２５と、電流検出値に基づいてスイッチング素子２２をＰＷＭ駆動する駆動制御回路３０と、所定の入力に応じて保守モードの適用を決定するモード決定部４１及び保守モードが適用される場合でかつＬＥＤ点灯中の電流検出値のリップルに基づいて出力コンデンサ２４の容量低下を判定した場合に通知信号を出力する容量判定部４２を含む制御部４０と、通知信号を受けた場合に通知動作を実行する通知部５０とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ点灯装置であって、
スイッチング素子及び出力端に接続された電解コンデンサからなる出力コンデンサを有し、前記ＬＥＤに直流電流を供給するスイッチング電源回路と、
前記直流電流を検出して電流検出値を生成する電流検出抵抗と、
前記電流検出値に基づいて前記スイッチング素子をＰＷＭ駆動する駆動制御回路と、
所定の入力に応じて保守モードの適用を決定するモード決定部、及び前記保守モードが適用される場合でかつ前記ＬＥＤの点灯中の前記電流検出値のリップルに基づいて前記出力コンデンサの容量低下を判定した場合に通知信号を出力する容量判定部を含む制御部と、
前記通知信号を受けた場合に通知動作を実行する通知部と
を備えたＬＥＤ点灯装置。
【請求項２】
前記モード決定部が、前記スイッチング電源回路の入力電圧を検出する入力電圧検出部、及び前記入力電圧に所定の変化があった場合に前記保守モードの適用を決定する入力電圧判定部を備える、請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項３】
前記モード決定部が、外部通信装置からの照明制御信号を受信して該照明制御信号に基づいて前記保守モードの適用を決定する通信部からなる、請求項１又は２に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項４】
前記照明制御信号がＤＡＬＩ又はＤＭＸ５１２に準拠したものである、請求項３に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項５】
前記モード決定部が、予め設定されたタイミングで前記保守モードを適用するタイミング生成部からなる、請求項１から４のいずれか一項に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項６】
前記制御部が、前記保守モードの適用開始から前記容量低下の判定の終了までの保守モード期間において、前記駆動制御回路に前記ＰＷＭ駆動における前記オン時間及び前記オフ時間を予め設定された値に固定する駆動固定部をさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項７】
前記駆動固定部が、前記保守モード期間中に前記駆動制御回路に前記ＰＷＭ駆動を不連続モードで実行させるように構成された、請求項６に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項８】
前記容量判定部が、前記リップルの最大値が上限閾値を超えた場合、前記リップルの最小値が下限閾値を下回った場合、又は前記リップルの振幅が所定閾値を超えた場合に、前記通知信号を出力するように構成された、請求項１から７のいずれか一項に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項９】
前記制御部及び前記通知部が、前記通知信号が出力された以降は前記保守モードを実行することなく前記通知動作を維持するように構成された、請求項１から８のいずれか一項に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項１０】
前記制御部が、前記通知信号が出力された以降の前記スイッチング電源回路の累積動作時間が所定時間に達した時点で前記ＰＷＭ駆動を停止させるように構成された、請求項１から９のいずれか一項に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のＬＥＤ点灯装置と、前記ＬＥＤとを備えたＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ点灯装置及びそれを用いたＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、電解コンデンサからなる出力コンデンサを有するスイッチング電源回路を備えた電源装置において、その電解コンデンサの寿命を判定する構成を開示する。具体的には、スイッチング電源回路の動作時に電解コンデンサの両端電圧のリップル又は充電電流のリップルを検出し、このリップルのデータと、電解コンデンサの使用初期における同データとを比較することによって電解コンデンサの容量の低下が判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４４１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記構成によると、出力コンデンサの両端電圧を検出するための電圧検出回路又は出力コンデンサの充電電流を検出するための電流検出回路が、負荷出力制御の構成とは別に必要となる。特に、近年では、回路の簡素化のために上記のような電圧検出回路を有さない構成が普及しつつある。したがって、出力コンデンサの容量低下の判定に関して、出力コンデンサの両端電圧を検出する電圧検出回路又は出力コンデンサの充電電流を検出する電流検出回路を有さないＬＥＤ点灯装置にも適用可能な構成が望まれる。
【０００５】
そこで、本発明は、簡素な構成で出力コンデンサの容量低下を判定することができるＬＥＤ点灯装置及びそれを用いたＬＥＤ照明装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のＬＥＤ点灯装置は、スイッチング素子及び出力端に接続された電解コンデンサからなる出力コンデンサを有してＬＥＤに直流電流を供給するスイッチング電源回路と、直流電流を検出して電流検出値を生成する電流検出抵抗と、電流検出値に基づいてスイッチング素子をＰＷＭ駆動する駆動制御回路と、所定の入力に応じて保守モードの適用を決定するモード決定部、及び保守モードが適用される場合でかつＬＥＤの点灯中の電流検出値のリップルに基づいて出力コンデンサの容量低下を判定した場合に通知信号を出力する容量判定部を含む制御部と、通知信号を受けた場合に通知動作を実行する通知部とを備える。
【０００７】
上記構成によると、保守モードにおいて、容量判定部が、スイッチング電源回路のＰＷＭ駆動に用いられる電流検出値のリップルに基づいて出力コンデンサの容量低下を判定し、容量低下が判定された場合に通知部が通知動作を実行するので、簡素な構成で出力コンデンサの容量低下を判定することができるＬＥＤ点灯装置が実現される。
【０００８】
第１の形態のＬＥＤ点灯装置では、モード決定部は、スイッチング電源回路の入力電圧を検出する入力電圧検出部、及び入力電圧に所定の変化があった場合に保守モードの適用を決定する入力電圧判定部を備える。これにより、ユーザは、入力電圧を供給する交流電源のオン／オフ操作によって容易に保守モードを適用することができ、ＬＥＤ点灯装置の保守モード適用の容易性が向上する。
【０００９】
第２の形態のＬＥＤ点灯装置では、モード決定部は、外部通信装置からの照明制御信号を受信して照明制御信号に基づいて保守モードの適用を決定する通信部からなる。このように外部通信装置から保守モードを適用することができ、ＬＥＤ点灯装置の保守モード適用の容易性が向上する。
【００１０】
ここで、照明制御信号がＤＡＬＩ又はＤＭＸ５１２に準拠したものであることが好ましい。これにより、ＬＥＤ点灯装置の汎用性が向上する。
【００１１】
第３の形態のＬＥＤ点灯装置では、モード決定部は、予め設定されたタイミングで保守モードを適用するタイミング生成部からなる。これにより、ユーザが容量低下の判定作業を失念している場合でも、適切なタイミングで出力コンデンサの容量低下が通知され、ユーザにおける適時の対応が可能となる。
【００１２】
第４の形態のＬＥＤ点灯装置では、制御部は、保守モードの適用開始から容量低下の判定の終了までの保守モード期間において駆動制御回路にＰＷＭ駆動のオン時間及びオフ時間を予め設定された値に固定する駆動固定部をさらに含む。これにより、常に同じオン時間及びオフ時間のＰＷＭ駆動によって保守モードが実行されるので、通常点灯時のＰＷＭ動作状態が変化しても容量低下の正確な判定が可能となる。
【００１３】
ここで、駆動固定部が、保守モード期間中に駆動制御回路にＰＷＭ駆動を不連続モードで実行させるように構成されてもよい。これにより、同じ平均電流に対するピーク電流が増加してリップルの振幅が増加し、リップルに関する測定が容易化される。
【００１４】
上記第１から第４のいずれかの形態のＬＥＤ点灯装置において、容量判定部は、リップルの最大値が上限閾値を超えた場合、リップルの最小値が下限閾値を下回った場合、又はリップルの振幅が所定閾値を超えた場合に通知信号を出力するように構成される。これにより、出力コンデンサの容量低下に伴うリップルの増加が確実に識別される。
【００１５】
上記第１から第４のいずれかの形態のＬＥＤ点灯装置において、制御部及び通知部が、通知信号が出力された以降は保守モードを実行することなく通知動作を維持するように構成されてもよい。これにより、ユーザが確実に容量低下状態を認識することができ、容量低下状態でのＬＥＤ点灯装置の使用継続が回避される。
【００１６】
上記第１から第４のいずれかの形態のＬＥＤ点灯装置において、制御部が、通知信号が出力された以降のスイッチング電源回路の累積動作時間が所定時間に達した時点でＰＷＭ駆動を停止させるように構成されてもよい。これにより、容量低下状態でユーザがＬＥＤ点灯装置の使用を継続してしまう状況が確実に回避される。
【００１７】
本発明のＬＥＤ照明装置は、上記いずれかのＬＥＤ点灯装置と、ＬＥＤとを備える。これにより、ＬＥＤ点灯装置の交換時期を認識可能な保守管理性の高いＬＥＤ照明装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態によるＬＥＤ点灯装置及びそれを含むＬＥＤ照明装置のブロック図である。
【図２】第１の実施形態のＬＥＤ点灯装置の動作を説明する図である。
【図３】第２の実施形態によるＬＥＤ点灯装置及びそれを含むＬＥＤ照明装置のブロック図である。
【図４】第２の実施形態の変形例によるＬＥＤ点灯装置の一部を示す図である。
【図５】第３の実施形態によるＬＥＤ点灯装置及びそれを含むＬＥＤ照明装置のブロック図である。
【図６】第４の実施形態によるＬＥＤ点灯装置及びそれを含むＬＥＤ照明装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図１に、本発明の第１の実施形態によるＬＥＤ点灯装置１及びそれを含むＬＥＤ照明装置３のブロック図を示す。ＬＥＤ照明装置３は、ＬＥＤ点灯装置１及びＬＥＤ２を含む。ＬＥＤ点灯装置１は、商用電源等の交流電源ＡＣからの交流電圧を受けて直流電力をＬＥＤ２に供給する。ＬＥＤ２は、直列接続された複数のＬＥＤ素子を含む。ＬＥＤ点灯装置１は、入力回路１０、スイッチング電源回路２０、電流検出抵抗２５、駆動制御回路３０、制御部４０及び通知部５０を備える。
【００２０】
入力回路１０は、ダイオードブリッジ１１及び入力コンデンサ１２を備える。交流入力電圧がダイオードブリッジ１１によって全波整流され、入力コンデンサ１２にはわずかに平滑された脈流電圧が現われる。また、ダイオードブリッジ１１の前段にノイズフィルタ、電流ヒューズ（不図示）などが接続される。なお、直流電源からの直流電圧がＬＥＤ点灯装置１に入力される場合には入力回路１０はなくてもよい。以下の説明において、ダイオードブリッジ１１の出力電圧、すなわち全波整流電圧を入力電圧Ｖｉｎというものとする。また、ダイオードブリッジ１１の低電位側出力端と同電位の回路点を１次側グランドＧ１という。
【００２１】
スイッチング電源回路２０は、トランス２１、スイッチング素子２２（以下、「ＦＥＴ２２」ともいう）、ダイオード２３及び出力コンデンサ２４を含み、ＦＥＴ２２が駆動制御回路３０によってＰＷＭ駆動される。スイッチング電源回路２０は、力率改善機能を有するいわゆるワンコンバータ方式のフライバック回路を構成し、すなわち、出力コンデンサ２４の容量が入力コンデンサ１２の容量よりも大きい。ＦＥＴ２２のオン期間にトランス２１の一次巻線によってエネルギーが蓄積され、ＦＥＴ２２のオフ期間にそのエネルギーがトランス２１の二次巻線からダイオード２３を介して出力コンデンサ２４及びＬＥＤ２に出力される。したがって、ＦＥＴ２２のオン期間には、出力コンデンサ２４からの放電電流がＬＥＤ２に出力電流（ＬＥＤ電流）として供給され、ＦＥＴ２２のオフ期間には、ダイオード２３を通過する電流が出力コンデンサ２４の充電電流及びＬＥＤ電流となる。これにより、スイッチング電源回路２０は、入力電圧Ｖｉｎを直流出力に変換し、この直流出力をＬＥＤ２に供給する。なお、出力コンデンサ２４の低電位側電極と同電位の回路点を２次側グランドＧ２という。
【００２２】
出力コンデンサ２４は、アルミ電解コンデンサなどの電解コンデンサからなる。このような電解コンデンサの寿命が進むと、容量（静電容量）が低下する。この容量の低下によって、交流電源電圧のゼロクロス付近でスイッチング電源回路２０の出力電圧がＬＥＤ２の点灯維持に必要な順方向電圧を下回り、これにより、ちらつきが発生し得る。また、このような容量の低下は、ドライアップ（内部抵抗の増加）による発熱の原因ともなり得る。なお、以下の説明において、出力コンデンサ２４の静電容量の低下のことを単に「容量低下」ともいう。したがって、容量低下の場合にはそれがユーザに喚起され、ＬＥＤ点灯装置１（又はＬＥＤ照明装置３）の交換が促進されることが望ましい。
【００２３】
電流検出抵抗２５は、ＬＥＤ２のカソード端と二次側グランドＧ２との間に接続された低抵抗素子である。電流検出抵抗２５には、ＬＥＤ電流に比例した電圧である電流検出値が発生する。この電流検出値は、駆動制御回路３０及び制御部４０に入力される。
【００２４】
駆動制御回路３０は、定電流制御部３１、フォトカプラ３２及びＰＷＭ駆動部３３を含む。定電流制御部３１はオペアンプ（不図示）などを含み、このオペアンプに電流検出抵抗２５によって生成された電流検出値が入力される。オペアンプはこの電流検出値が電流目標値に一致するようにフィードバック信号を生成し、このフィードバック信号が定電流制御部３１からフォトカプラ３２に入力される。この電流目標値は、定電流制御部３１の内部で生成されてもよいし、制御部４０から（不図示の配線を介して）入力されてもよい。フィードバック信号は、フォトカプラ３２によって基準電位変換及び信号レベル調整され、ＰＷＭ駆動部３３に入力される。なお、定電流制御部３１及びフォトカプラ３２のフォトダイオード側の基準電位は２次側グランドＧ２であり、ＰＷＭ駆動部３３及びフォトカプラ３２のフォトトランジスタ側の基準電位は１次側グランドＧ１である。ＰＷＭ駆動部３３は、フィードバック信号に応じたオン時間でＦＥＴ２２をＰＷＭ駆動する。なお、ＰＷＭ駆動のオフ時間は、固定値であってもよいし、（不図示のスイッチング電流検出抵抗などを用いて）このＰＷＭ駆動が臨界モードとなるように決定されるようにしてもよい。上記動作によって、ＬＥＤ電流が定電流制御される。
【００２５】
制御部４０は、モード決定部４１、容量判定部４２及び記憶部４３を有する。制御部４０の一部はマイコンからなり、例えばモード決定部４１の一部及び容量判定部４２がこのマイコンのＣＰＵの一部を構成する。記憶部４３は、データ及びプログラムを記憶するＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリであり、不揮発性メモリを含む。このマイコンは、出力コンデンサ２４の電圧から、又はトランス２１の補助巻線（不図示）の整流平滑電圧から定電圧レギュレータ回路（不図示）を介してその制御電源の供給を受け、２次側グランドＧ２を基準電位として動作するものとする。
【００２６】
モード決定部４１は、入力電圧検出部４１１、フォトカプラ４１２及び入力電圧判定部４１３を備える。入力電圧検出部４１１は入力電圧Ｖｉｎの分圧抵抗回路からなり、入力電圧Ｖｉｎの分圧値がフォトカプラ４１２によって基準電位変換及び信号レベル調整されて入力電圧判定部４１３に入力される。入力電圧判定部４１３は、入力電圧Ｖｉｎ（分圧値）に所定の変化があった場合に、後述の保守モードの適用を決定する。この所定の変化とは、例えば、入力電圧Ｖｉｎの所定時間（例えば、２秒）以内の中断である。すなわち、ＬＥＤ２の点灯中に、ユーザが交流電源ＡＣを一端遮断（電源オフ）してから所定時間内に交流電源ＡＣを再投入（電源オン）した場合に、入力電圧判定部４１３は、保守モードの適用を決定する。また、代替例として、入力電圧Ｖｉｎの発生ごとに、すなわち、交流電源ＡＣの投入（電源オン）ごとに、入力電圧判定部４１３が保守モードの適用を決定するようにしてもよい。この場合、保守モードは、スイッチング電源回路２０の起動後に出力動作が安定してから実行されるものとする。
【００２７】
制御部４０のマイコンは、保守モードが適用されない期間には動作を停止し、保守モード適用時に動作するように構成されることが、消費電力の低減の観点から好ましい。一方、制御部４０のマイコン部分が常時動作する構成の場合には、以下に説明する容量判定の機能以外にも、調光制御機能などのために定電流制御部３１に適宜の信号を出力するように構成されていてもよい。
【００２８】
容量判定部４２は、モード決定部４１によって保守モードの適用が決定されたことに応じて、保守モードを実行する。容量判定部４２には、電流検出抵抗２５によって生成された電流検出値が入力される。保守モードにおいて、容量判定部４２は、ＬＥＤ２の点灯中における（すなわち、スイッチング電源回路２０の）ＰＷＭ駆動に起因する電流検出値の高周波リップルに基づいて出力コンデンサ２４の容量低下を判定した場合に通知信号を通知部５０に出力する。保守モードの適用開始から容量低下の判定の終了までの保守モード期間は、少なくとも交流電源ＡＣの電源周波数の半サイクル（電源周波数が５０Ｈｚ／６０Ｈｚの場合にそれぞれ１０ｍｓ／８．３ｍｓ）以上であることが好ましく、１秒以下程度であることが好ましい。
【００２９】
例えば、図２に、スイッチング電源回路２０の出力電流（ＬＥＤ電流）を示す。上述したように、ＬＥＤ電流にはＰＷＭ駆動に起因するリップル成分が含まれる。容量判定部４２は、電流検出値のリップルの最大値Ｉｒ２が上限閾値Ｉｔｈ２を超えた場合又は最小値Ｉｒ１が下限閾値Ｉｔｈ１を下回った場合に通知信号を出力するように構成される。また、容量判定部４２は、電流検出値のリップルの振幅Ｉｒ２−Ｉｒ１が所定閾値ΔＩｔｈを超えた場合に通知信号を出力するように構成されてもよい（所定閾値ΔＩｔｈはＩｔｈ２−Ｉｔｈ１と同程度であればよい）。これにより、容量低下に伴うリップルの増加が確実に識別される。
【００３０】
また、通知信号とは別に、容量判定部４２によって取得及び演算された最大値Ｉｒ２と上限閾値Ｉｔｈ２との差分（Ｉｔｈ２−Ｉｒ２）、最小値Ｉｒ１と下限閾値Ｉｔｈ１との差分（Ｉｒ１−Ｉｔｈ１）又は振幅Ｉｒ２−Ｉｒ１と所定閾値ΔＩｔｈとの差分（Ｉｒ２−Ｉｒ１−ΔＩｔｈ）を示す比較結果信号が容量判定部４２から通知部５０に出力されるようにしてもよい。すなわち、容量低下時以外には比較結果信号のみが容量判定部４２から通知部５０に出力され、容量低下時には通知信号及び比較結果信号、又は通知信号のみが容量判定部４２から通知部５０に出力されるようにしてもよい。
【００３１】
通知部５０は、ＬＥＤ照明装置３に取り付けられたパイロットランプ（例えば、ＬＥＤ２とは別のＬＥＤ）であってもよいし、ＬＥＤ照明装置３の外部装置としてのモニタであってもよく、容量判定部４２から通知信号を受けた場合に通知動作を実行する。通知部５０がパイロットランプの場合、そのパイロットランプは、制御部４０のマイコンと同様に出力コンデンサ２４などからその動作電源の供給を受け、２次側グランドＧ２を基準電位として動作するものであればよい。
【００３２】
通知部５０がパイロットランプである場合、通知動作は、通知信号受信の有／無の識別を示すことができればどのような態様であってもよい。例えば、通知信号受信の有／無に対して、（Ａ）点灯継続／消灯、（Ｂ）消灯／点灯継続、（Ｃ）点滅継続／点灯継続、（Ｄ）点滅継続／消灯、（Ｅ）点灯継続／点滅のち消灯、（Ｆ）点滅のち消灯／点灯継続、（Ｇ）点灯のち消灯／消灯、（Ｈ）点滅のち消灯／消灯、などが実行されるようにすればよい。なお、通常点灯中は、パイロットランプは消灯又は連続点灯される。容量低下の場合には通知部５０の動作電源を低減して可能な限り出力コンデンサ２４の動作における負担を軽減することが好ましく、上記（Ｂ）、（Ｆ）、（Ｇ）及び（Ｈ）のように、パイロットランプを消灯させることが好ましい。また、通知部５０に比較結果信号が入力された場合に、その比較結果信号が示す差分に応じた態様でパイロットランプが点滅されるようにしてもよい。例えば、上記差分が小さい場合（容量低下が小さい場合）には相対的に低い周波数で点滅を行い、上記差分が大きい場合（容量低下が大きい場合）には相対的に高い周波数で点滅が行われるようにしてもよい。
【００３３】
通知部５０が外部装置のモニタである場合、容量判定部４２と通知部５０の間に、双方を有線接続又は無線接続するための通信手段（不図示）が設けられる。通知部５０に通知信号が受信された場合に、モニタには、容量低下の旨が表示される。あるいは、通知信号に代えて、又は通知信号と併せて比較結果信号が受信される場合には、比較結果信号が示す差分に応じた容量低下度合いの表示、又は容量低下度合いから演算される推定残り使用時間などがモニタに表示されるようにしてもよい。
【００３４】
なお、一旦低下した電解コンデンサ（すなわち、出力コンデンサ２４）の容量は使用中に回復することはない。したがって、通知信号が出力された以降について、制御部４０及び通知部５０は、通知信号が出力された以降は保守モードを実行することなく通知動作を維持するようにしてもよい。例えば、モード決定部４１が入力を受け付けずに（又は容量判定部４２がモード決定を受け付けずに）、容量判定部４２が通知信号の出力を継続するようにしてもよいし、制御部４０が動作を停止して通知部５０が通知動作を継続するようにしてもよい。これにより、ユーザが確実に容量低下状態を認識することができ、容量低下状態でのＬＥＤ点灯装置１（ＬＥＤ照明装置３）の使用継続が回避される。
【００３５】
また、通知信号が出力された以降のスイッチング電源回路２０の累積動作時間が所定時間に達した時点で、制御部４０が、駆動制御回路３０を介してスイッチング電源回路２０のＰＷＭ駆動を停止させるようにしてもよい。上記の累積動作時間は、例えば、制御部４０のマイコンの累積動作時間として、マイコンに通常備わる計時手段によって計時されて記憶部４３に記憶される。これにより、容量低下状態でユーザがＬＥＤ点灯装置１（ＬＥＤ照明装置３）の使用を継続してしまう状況が確実に回避される。
【００３６】
以上のように、本発明のＬＥＤ点灯装置１は、ＦＥＴ２２及び出力端に接続された電解コンデンサからなる出力コンデンサ２４を有してＬＥＤ２に直流電流を供給するスイッチング電源回路２０と、直流電流を検出して電流検出値を生成する電流検出抵抗２５と、電流検出値に基づいてＦＥＴ２２をＰＷＭ駆動する駆動制御回路３０と、所定の入力に応じて保守モードの適用を決定するモード決定部４１及び保守モードが適用される場合でかつＬＥＤ点灯中の電流検出値のリップルに基づいて出力コンデンサ２４の容量低下を判定した場合に通知信号を出力する容量判定部４２を含む制御部４０と、通知信号を受けた場合に通知動作を実行する通知部５０とを備える。
【００３７】
このように、保守モードにおいて、容量判定部４２が、スイッチング電源回路２０のＰＷＭ駆動に用いられる電流検出値のリップルに基づいて出力コンデンサ２４の容量低下を判定し、容量低下が判定された場合に通知部５０が通知動作を実行する。したがって、簡素な構成で出力コンデンサ２４の容量低下を判定することができるＬＥＤ点灯装置１が実現される。また、ＬＥＤ照明装置３は、ＬＥＤ点灯装置１及びＬＥＤ２を備えるので、ＬＥＤ点灯装置１の交換時期を認識可能な保守管理性の高いＬＥＤ照明装置３が実現される。
【００３８】
特に、本実施形態によると、モード決定部４１が、スイッチング電源回路２０の入力電圧を検出する入力電圧検出部４１１及び入力電圧に所定の変化があった場合に保守モードの適用を決定する入力電圧判定部４１３を備える。これにより、ユーザは、入力電圧を供給する交流電源のオン／オフ操作、例えば壁スイッチのオン／オフ操作によって容易に保守モードを適用することができ、ＬＥＤ点灯装置１及びＬＥＤ照明装置３の保守モード適用の容易性が向上する。
【００３９】
＜第２の実施形態＞
上記第１の実施形態では、保守モードが交流電源ＡＣの所定のオン／オフ動作によって適用される構成を示したが、本実施形態では、保守モードが外部からの照明制御信号によって適用される構成を示す。
【００４０】
図３に、本実施形態によるＬＥＤ点灯装置１及びそれを用いたＬＥＤ照明装置３のブロック図を示す。本実施形態は、モード決定部４１の構成が第１の実施形態のものと異なる。本実施形態において第１の実施形態と同様の構成には同様の符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００４１】
モード決定部４１は、外部通信装置６０からの照明制御信号を受信してその照明制御信号に基づいて保守モードの適用を決定する通信部４１４からなる。照明制御信号は、ＤＡＬＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ  Ｌｉｇｈｔｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＤＭＸ５１２又は適宜の無線通信規格に準拠した信号であればよい。
【００４２】
照明制御信号がＤＡＬＩ信号の場合、外部通信装置６０がマスタとなり、ＬＥＤ照明装置３がスレーブとなり、１つのマスタに対して最大６４個（最大１６グループ）までのＬＥＤ照明装置３の制御が可能となる。この場合の外部通信装置６０から通信部４１４への通信は、有線であっても無線であってもよい。外部通信装置６０から通信部４１４には、ＤＡＬＩに準拠したＦｏｒｗａｒｄフレーム（１９ビット）が送信される。通信部４１４は、このＦｏｒｗａｒｄフレームにおけるアドレスビット（８ビット）によって、自機が指定されている場合（自機のアドレスが個別に指定された場合、自機が属するグループアドレスが指定された場合、又はブロードキャストアドレスが指定された場合）に、データビット（８ビット）を取り込む。そして、このデータビットが保守モード適用のためのコマンドを示す場合、通信部４１４は容量判定部４２に保守モードを実行させる。
【００４３】
また、容量判定部４２がＢａｃｋｗａｒｄフレーム（１１ビット）を用いて判定結果（通知信号又は比較結果信号）を外部通信装置６０に返信するように構成されてもよい。これは、Ｆｏｒｗａｒｄフレームによる問いかけに対する返信として実行される。
【００４４】
また、通知部５０がモニタからなる場合、図４に示すように、通知部５０と外部通信装置６０とは同一の端末７０によって構成されていてもよい。この場合、例えば、端末７０の外部通信装置６０が、Ｆｏｒｗａｒｄフレームを用いてＬＥＤ点灯装置１に容量低下判定を行わせ、端末７０の通知部５０が、Ｂａｃｋｗａｒｄフレームを介して通知される判定結果を表示することができる。すなわち、容量判定部４２は通知信号又は比較結果信号を通信部４１に対して出力し、通信部４１がこの信号をＢａｃｋｗａｒｄフレームに変換して、外部通信装置６０に返信する。外部通信装置６０がこのＢａｃｋｗａｒｄフレームに基づいて通知部５０（モニタ）に判定結果を表示する。また、複数のＬＥＤ点灯装置１がスレーブとなる場合に、端末７０の外部通信装置６０が、ブロードキャストアドレス又はグループアドレスを含むＦｏｒｗａｒｄフレームを用いて複数のＬＥＤ点灯装置１に対して一斉に容量低下判定を行わせ、端末７０の通知部５０が、Ｂａｃｋｗａｒｄフレームを介して通知される各判定結果を一覧表示することができる。
【００４５】
照明制御信号がＤＭＸ５１２信号である場合、１つの外部通信装置に対して最大５１２台までのＬＥＤ照明装置３が接続可能となる。この場合、複数のＬＥＤ点灯装置１の通信部４１４がデイジーチェーン接続される必要がある。この場合、複数のＬＥＤ点灯装置１の通信部４１４は、外部通信装置６０から送信されるパケットを順次取り込み、そのデータに基づいて容量判定部４２に保守モードを実行させる。なお、ＤＭＸ５１２においては、外部通信装置６０から通信部４１４への通信は一方向のみであるため、各ＬＥＤ点灯装置１から外部通信装置６０への返信は行われない。
【００４６】
また、照明制御信号としてＤＡＬＩ信号又はＤＭＸ５１２信号を用いる場合には、これらの信号の本来の目的でもある調光機能が導入されてもよい。この場合、制御部４０は、照明制御信号に含まれる調光指令値に応じて（不図示の配線を介して）定電流制御部３１における電流目標値を制御するように構成される。
【００４７】
以上のように、本実施形態のＬＥＤ点灯装置１においても、第１の実施形態と同様に、簡素な構成で出力コンデンサ２４の容量低下を判定することができるＬＥＤ点灯装置１が実現される。特に、本実施形態では、モード決定部４１が、外部通信装置６０からの照明制御信号を受信してその照明制御信号に基づいて保守モードの適用を決定する通信部４１４からなる。このように外部通信装置６０から容易に保守モードを適用することができ、ＬＥＤ点灯装置１及びＬＥＤ照明装置３の保守モード適用の容易性が向上する。また、照明制御信号をＤＡＬＩ又はＤＭＸ５１２に準拠した信号で構成することによって、汎用性の高いＬＥＤ点灯装置１及びＬＥＤ照明装置３が実現される。
【００４８】
＜第３の実施形態＞
上記第１及び第２の実施形態では、ユーザ操作に応じて保守モードが実行される構成を示したが、本実施形態では、予め設定された所定のタイミングで保守モードが実行される構成を示す。
【００４９】
図５に、本実施形態によるＬＥＤ点灯装置１及びそれを用いたＬＥＤ照明装置３のブロック図を示す。本実施形態は、モード決定部４１の構成が、第１及び第２の実施形態のものとは異なる。本実施形態において第１又は第２の実施形態と同様の構成には同様の符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００５０】
モード決定部４１は、制御部４０を構成するマイコンの計時手段、記憶部４３などを利用して、予め設定されたタイミングで保守モードを適用するタイミング生成部４１５からなる。タイミング生成部４１５は、計時手段によってＬＥＤ２の点灯時間（当該マイコンの動作時間）をカウントして、その累積値である累積点灯時間を記憶部４３に記憶させる。
【００５１】
例えば、タイミング生成部４１５は、累積点灯時間が所定値に達するごとに（すなわち、所定周期で）保守モードを適用するようにしてもよい。この所定周期は、累積点灯時間について１０時間〜１０００時間程度であればよい。また、タイミング生成部４１５は、累積点灯時間が、プログラムされた設定時間に達するごとに保守モードを適用するようにしてもよい。この設定時間は、例えば、出力コンデンサ２４が寿命となり得る時間に近づくにつれて短縮されるようにプログラムされてもよい。例えば、出力コンデンサ２４の設計寿命が４００００時間の場合には、累積点灯時間が３００００時間以下では設定時間＝１０００時間、累積点灯時間が３００００〜４００００時間では設定時間＝１００時間、４００００時間以降は設定時間＝１０時間などとすることができる。
【００５２】
また、タイミング生成部４１５は、メモリに記憶された累積点灯回数が所定値に達するごとに保守モードを適用するようにしてもよい。この所定値は、１〜１００程度であればよい（所定値＝１は、毎回を意味する）。あるいは、タイミング生成部４１５は、累積点灯回数が、プログラムされた設定値に達するごとに保守モードを適用するようにしてもよい。この設定値は、累積点灯回数が増すごとに保守モードの適用が高頻度となるように設定されてもよい。例えば、累積点灯回数が３０００回以下では設定値＝１００、累積点灯回数が３０００〜４０００回では設定値＝１０、４０００回以降は設定値＝１などとすることができる。なお、保守モードは、スイッチング電源回路２０の起動後に出力動作が安定してから実行されるものとする。
【００５３】
なお、本実施形態における容量低下判定は、ユーザの能動的な判定の意図を反映するものではない。したがって、通知部５０がパイロットランプである場合、通知動作は通知信号の有／無の識別を継続的に視認できる態様であることが好ましい。例えば、通知動作は、通知信号の有／無に対して、（Ａ）点灯継続／消灯、（Ｂ）消灯／点灯継続、（Ｃ）点滅継続／点灯継続、（Ｄ）点滅継続／消灯、（Ｅ）点灯継続／点滅のち消灯、（Ｆ）点滅のち消灯／点灯継続、などであることが好ましい。なお、通常点灯中は、パイロットランプは消灯又は連続点灯される。
【００５４】
以上のように、本実施形態の本実施形態のＬＥＤ点灯装置１においても、第１又は第２の実施形態と同様に、簡素な構成で出力コンデンサ２４の容量低下を判定することができるＬＥＤ点灯装置１が実現される。特に、本実施形態では、モード決定部４１が、予め設定されたタイミングで保守モードを適用するタイミング生成部４１５からなる。これにより、ユーザが容量低下の判定作業を失念している場合でも、適切なタイミングで出力コンデンサの容量低下が通知され、ユーザにおける適時の対応が可能となる。
【００５５】
＜第４の実施形態＞
上記第１乃至第３の実施形態では、駆動制御回路３０の動作に関して、保守モードにおけるＰＷＭ動作と通常点灯中におけるＰＷＭ動作とが同じ構成を示したが、本実施形態では、保守モードにおけるＰＷＭ動作が保守モード用に設定される構成を示す。
【００５６】
図６に、本実施形態によるＬＥＤ点灯装置１及びそれを用いたＬＥＤ照明装置３のブロック図を示す。本実施形態は、制御部４０が駆動固定部４４を含む点で第１乃至第３の実施形態と異なる。本実施形態において第１乃至第３の実施形態と同様の構成には同様の符号を付し、その重複する説明を省略する。なお、モード決定部４１は、入力電圧検出部４１１、フォトカプラ４１２及び入力電圧判定部４１３（第１の実施形態参照）、通信部４１４（第２の実施形態参照）又はタイミング生成部４１５（第３の実施形態参照）であればよい。
【００５７】
駆動固定部４４は、保守モードの適用開始から容量低下の判定の終了までの保守モード期間において、駆動制御回路３０にＰＷＭ駆動におけるオン時間及びオフ時間（以下、「ＰＷＭパラメータ」という）を固定の値に維持させる。駆動固定部４４の一部又は全部は、制御部４０を構成するマイコンの一部であればよい。
【００５８】
一般に、定電流制御における電流目標値が固定値であれば、理論的にはＰＷＭパラメータは常に一定となるはずであるが、実際には、ＬＥＤ２の特性の経年変化などにより、ＰＷＭパラメータは変化し得る。したがって、上述したリップルの最小値Ｉｒ１、最大値Ｉｒ２又は振幅Ｉｒ２−Ｉｒ１を常に同じＰＷＭパラメータにおいて検出及び取得するために、保守モードにおいては、常に同じＰＷＭパラメータを使用することが好ましい場合もある。そこで、駆動固定部４４は、保守モード期間中にＰＷＭパラメータを予め設定された値に固定する。なお、保守モード以外の期間のＬＥＤ電流（明るさ）と保守モード期間のＬＥＤ電流（明るさ）とが若干異なり得るが、保守モード期間は、前述したように１秒以下程度の短い時間であるため、そのような若干の明るさの相違は実使用上問題とはならない。
【００５９】
具体的には、駆動固定部４４は、保守モード期間中には定電流制御部３１の機能を停止させ、定電流制御部３１からＰＷＭ駆動部３３に出力されるフィードバック信号を固定してＰＷＭパラメータを固定するようにしてもよい。あるいは、駆動固定部４４は、保守モード適用中にフォトカプラ４５を介してＰＷＭ駆動部３３を直接制御してＰＷＭパラメータを固定するようにしてもよい。このように、駆動固定部４４がＰＷＭ駆動部３３を直接制御できる場合には、駆動固定部４４から定電流制御部３１への制御はなくてもよい。
【００６０】
また、ＰＷＭ駆動による出力電流（ＬＥＤ電流）に関して、同じ平均電流であれば、トランス２１の電流に休止期間がない連続モード又は臨界モードよりも、休止期間のある不連続モードの方において電流ピークが大きくなり、リップルが大きくなる。したがって、保守モードにおいては、ＰＷＭ駆動が不連続モードで実行されることが好ましい。これにより、同じ平均電流に対するリップルの振幅が増加し、リップルに関する測定が容易化される。例えば、駆動固定部４４が、フォトカプラ４５を介してＰＷＭ駆動部３３の所定端子を制御して不連続モードでのＰＷＭ駆動を実行するようにすればよい。
【００６１】
以上のように、本実施形態の本実施形態のＬＥＤ点灯装置１においても、第１乃至第３の実施形態と同様に、簡素な構成で出力コンデンサ２４の容量低下を判定することができるＬＥＤ点灯装置１が実現される。特に、本実施形態では、制御部４０が、保守モードの適用開始から容量低下の判定の終了までの保守モード期間において、駆動制御回路３０にＰＷＭパラメータを予め設定された値に固定させる駆動固定部４４をさらに含む。常に同じオン時間及びオフ時間のＰＷＭ駆動によって保守モードが実行されるので、容量低下の正確な判定が可能となる。
【００６２】
＜変形例＞
以上に本発明の好適な実施形態を示したが、本発明は、例えば以下に示すように種々の態様に変形可能である。
【００６３】
（１）各実施形態の組合せ
上記第１乃至第４の実施形態の各々を個別の実施形態として説明したが、これらのうちの２以上が適宜組み合わせて採用されてもよい。言い換えると、入力電圧検出部４１１、フォトカプラ４１２及び入力電圧判定部４１３（第１の実施形態）、通信部４１４（第２の実施形態）、タイミング生成部４１５（第３の実施形態）並びに駆動固定部４４及びフォトカプラ４５（第４の実施形態）の機能は相互に両立可能である。
【００６４】
（２）コンバータ形式の変形
上記各実施形態では、スイッチング電源回路２０をフライバックコンバータで構成したが、電解コンデンサからなる出力コンデンサが出力端に接続されるスイッチング電源であれば、フォワードコンバータなど他のコンバータ形式のスイッチング電源回路２０が採用されてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１  ＬＥＤ点灯装置
２  ＬＥＤ
３  ＬＥＤ照明装置
２０  スイッチング電源回路
２２  スイッチング素子
２４  出力コンデンサ
２５  電流検出抵抗
３０  駆動制御回路
４０  制御部
４１  モード決定部
４１１  入力電圧検出部
４１３  入力電圧判定部
４１４  通信部
４１５  タイミング生成部
４２  容量判定部
４４  駆動固定部
５０  通知部
６０  外部通信装置
【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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