(57)【要約】【課題】交流電圧を順位相制御する第１調光器による光源部の光出力の変化と、交流電圧を逆位相制御する第２調光器による光源部の光出力の変化とを同じにすることが可能なＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ照明装置１０は、一対の端子１，２、ダイオードブリッジ３、変換部４、光源部５、制御回路６および電源部７を備える。ダイオードブリッジ３には、スイッチング素子Ｑ１が並列接続されている。制御回路６は、調光器２１が交流電圧を順位相制御する第１調光器と交流電圧を逆位相制御する第２調光器の何れであるかを判定する第１機能と、調光器２１が導通状態と遮断状態の何れであるかを判定する第２機能とを具備する判定部８を備える。制御回路６は、判定部８により調光器２１が前記第２調光器であると判定され、かつ、判定部８により調光器２１が導通状態から遮断状態になったと判定されたとき、スイッチング素子Ｑ１をオン状態にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の端子と、交流電圧を全波整流するダイオードブリッジと、前記ダイオードブリッジにより全波整流された電圧を所定の直流電圧もしくは所定の直流電流に変換する変換部と、前記変換部により変換された前記所定の直流電圧もしくは前記所定の直流電流により点灯可能な光源部と、前記変換部を制御する制御回路と、前記ダイオードブリッジにより全波整流された電圧から第１の直流電圧を生成して前記制御回路に前記第１の直流電圧を供給する電源部とを備え、
前記光源部は、ＬＥＤを備え、
前記ダイオードブリッジの一対の入力端は、前記一対の端子にそれぞれ接続され、前記一対の入力端間には、ノイズを除去するコンデンサが接続され、
前記ダイオードブリッジには、ノーマリオフ型のスイッチング素子が並列に接続され、
前記制御回路は、前記一対の端子間に前記交流電圧を出力する交流電源と調光器との直列回路が接続されたときに前記調光器が、前記交流電圧を順位相制御する第１調光器と、前記交流電圧を逆位相制御する第２調光器との何れであるかを判定する第１機能と、前記調光器が導通状態と遮断状態との何れであるかを判定する第２機能とを具備する判定部を備え、
前記制御回路は、前記判定部により前記調光器が前記第２調光器であると判定され、かつ、前記判定部により前記調光器が導通状態から遮断状態になったと判定されたとき、前記スイッチング素子をオン状態にする
ことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記ダイオードブリッジにより全波整流された電圧に対応する第２の直流電圧が入力されるように構成され、
前記判定部は、前記調光器が前記第１調光器と前記第２調光器との何れであるかを判定する第１判定部と、前記調光器が導通状態と遮断状態との何れであるかを判定する第２判定部とを備え、
前記第１判定部は、前記第２の直流電圧の波形に基づいて、前記調光器が前記第１調光器と前記第２調光器との何れであるかを判定するように構成され、
前記第２判定部は、前記第２の直流電圧に基づいて、前記調光器が導通状態と遮断状態との何れであるかを判定するように構成され、
前記制御回路は、前記第１判定部により前記調光器が前記第２調光器であると判定され、かつ、前記第２判定部により前記調光器が導通状態から遮断状態になったと判定されたとき、前記スイッチング素子をオン状態にする
ことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記第２の直流電圧を微分する微分回路を備え、
前記第２判定部は、前記微分回路により微分された電圧の電圧値が、予め設定された閾値よりも大きな値から前記閾値以下の値になったとき、前記調光器が導通状態から遮断状態になったと判定するように構成されている
ことを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記スイッチング素子は、前記ダイオードブリッジの一対の出力端間に接続されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記スイッチング素子は、ノーマリオフ型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴであり、
前記スイッチング素子の第１主端子は、前記ダイオードブリッジの一対の出力端のうちの一方の前記出力端に接続され、前記スイッチング素子の第２主端子は、前記一対の出力端のうちの他方の前記出力端に接続され、前記スイッチング素子の制御端子は、前記制御回路に接続されている
ことを特徴とする請求項４記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記スイッチング素子は、前記ダイオードブリッジの一対の入力端間に接続されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
前記スイッチング素子は、発光ダイオードとフォトトライアックとを備え、前記スイッチング素子は、前記発光ダイオードと前記フォトトライアックとが光結合されるように構成され、
前記発光ダイオードのアノードは、前記制御回路に接続され、前記発光ダイオードのカソードは、前記ダイオードブリッジの一対の出力端の低電位側に接続され、
前記フォトトライアックの第１主端子は、前記ダイオードブリッジの一対の入力端のうちの一方の前記入力端に接続され、前記フォトトライアックの第２主端子は、前記一対の入力端のうちの他方の前記入力端に接続されている
ことを特徴とする請求項６記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明装置、より詳細には、光源部としてＬＥＤを備えたＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明負荷と、照明負荷に電力を供給する照明用電源とを備えた照明器具が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
照明負荷は、ＬＥＤなどの照明光源を備えている。照明用電源は、調光器を介して交流電源に接続される。調光器は、交流電圧における位相制御の導通期間を調整することができる。
【０００４】
照明用電源は、整流回路を備えている。整流回路は、調光器により位相制御された交流電圧が入力される。整流回路の入力側には、高周波ノイズを低減するコンデンサが接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１８６９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
調光器としては、一般的に、交流電圧を順位相制御する調光器（以下、第１調光器）と、交流電圧を逆位相制御する調光器（以下、第２調光器）とが知られている。第１調光器は、交流電圧の絶対値がゼロのときに、導通状態から遮断状態となる。第２調光器は、交流電圧の絶対値がゼロ以外のときに、導通状態から遮断状態となる。
【０００７】
ところで、特許文献１に記載された照明器具では、照明用電源における整流回路の入力側に、コンデンサが接続されている。そのため、照明器具では、第２調光器が接続された場合に、第２調光器が導通状態から遮断状態になったとき、コンデンサに電荷が蓄積されている可能性がある。よって、照明器具では、第２調光器が接続された場合、第１調光器が接続された場合に比べて、照明光源の光出力が大きくなる可能性がある。言い換えれば、照明器具では、第１調光器による照明光源の光出力の変化と、第２調光器による照明光源の光出力の変化とを同じにすることが難しい。
【０００８】
本発明の目的は、交流電圧を順位相制御する第１調光器による光源部の光出力の変化と、交流電圧を逆位相制御する第２調光器による光源部の光出力の変化とを同じにすることが可能なＬＥＤ照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のＬＥＤ照明装置は、一対の端子と、交流電圧を全波整流するダイオードブリッジと、前記ダイオードブリッジにより全波整流された電圧を所定の直流電圧もしくは所定の直流電流に変換する変換部とを備えている。また、本発明のＬＥＤ照明装置は、前記変換部により変換された前記所定の直流電圧もしくは前記所定の直流電流により点灯可能な光源部と、前記変換部を制御する制御回路とを備えている。さらに、本発明のＬＥＤ照明装置は、前記ダイオードブリッジにより全波整流された電圧から第１の直流電圧を生成して前記制御回路に前記第１の直流電圧を供給する電源部を備えている。前記光源部は、ＬＥＤを備えている。前記ダイオードブリッジの一対の入力端は、前記一対の端子にそれぞれ接続されている。前記一対の入力端間には、ノイズを除去するコンデンサが接続されている。前記ダイオードブリッジには、ノーマリオフ型のスイッチング素子が並列に接続されている。前記制御回路は、前記一対の端子間に前記交流電圧を出力する交流電源と調光器との直列回路が接続されたときに前記調光器が、前記交流電圧を順位相制御する第１調光器と、前記交流電圧を逆位相制御する第２調光器との何れであるかを判定する第１機能と、前記調光器が導通状態と遮断状態との何れであるかを判定する第２機能とを具備する判定部を備えている。前記制御回路は、前記判定部により前記調光器が前記第２調光器であると判定され、かつ、前記判定部により前記調光器が導通状態から遮断状態になったと判定されたとき、前記スイッチング素子をオン状態にする。
【００１０】
このＬＥＤ照明装置において、前記制御回路は、前記ダイオードブリッジにより全波整流された電圧に対応する第２の直流電圧が入力されるように構成され、前記判定部は、前記調光器が前記第１調光器と前記第２調光器との何れであるかを判定する第１判定部と、前記調光器が導通状態と遮断状態との何れであるかを判定する第２判定部とを備え、前記第１判定部は、前記第２の直流電圧の波形に基づいて、前記調光器が前記第１調光器と前記第２調光器との何れであるかを判定するように構成され、前記第２判定部は、前記第２の直流電圧に基づいて、前記調光器が導通状態と遮断状態との何れであるかを判定するように構成され、前記制御回路は、前記第１判定部により前記調光器が前記第２調光器であると判定され、かつ、前記第２判定部により前記調光器が導通状態から遮断状態になったと判定されたとき、前記スイッチング素子をオン状態にすることが好ましい。
【００１１】
このＬＥＤ照明装置において、前記制御回路は、前記第２の直流電圧を微分する微分回路を備え、
前記第２判定部は、前記微分回路により微分された電圧の電圧値が、予め設定された閾値よりも大きな値から前記閾値以下の値になったとき、前記調光器が導通状態から遮断状態になったと判定するように構成されていることが好ましい。
【００１２】
このＬＥＤ照明装置において、前記スイッチング素子は、前記ダイオードブリッジの一対の出力端間に接続されていることが好ましい。
【００１３】
このＬＥＤ照明装置において、前記スイッチング素子は、ノーマリオフ型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴであり、前記スイッチング素子の第１主端子は、前記ダイオードブリッジの一対の出力端のうちの一方の前記出力端に接続され、前記スイッチング素子の第２主端子は、前記一対の出力端のうちの他方の前記出力端に接続され、前記スイッチング素子の制御端子は、前記制御回路に接続されていることが好ましい。
【００１４】
このＬＥＤ照明装置において、前記スイッチング素子は、前記ダイオードブリッジの一対の入力端間に接続されていることが好ましい。
【００１５】
このＬＥＤ照明装置において、前記スイッチング素子は、発光ダイオードとフォトトライアックとを備え、前記スイッチング素子は、前記発光ダイオードと前記フォトトライアックとが光結合されるように構成され、前記発光ダイオードのアノードは、前記制御回路に接続され、前記発光ダイオードのカソードは、前記ダイオードブリッジの一対の出力端の低電位側に接続され、前記フォトトライアックの第１主端子は、前記ダイオードブリッジの一対の入力端のうちの一方の前記入力端に接続され、前記フォトトライアックの第２主端子は、前記一対の入力端のうちの他方の前記入力端に接続されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のＬＥＤ照明装置では、前記制御回路が、前記判定部により前記調光器が前記第２調光器であると判定され、かつ、前記判定部により前記調光器が導通状態から遮断状態になったと判定されたとき、前記スイッチング素子をオン状態にする。よって、本発明のＬＥＤ照明装置においては、交流電圧を順位相制御する第１調光器による光源部の光出力の変化と、交流電圧を逆位相制御する第２調光器による光源部の光出力の変化とを同じにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１のＬＥＤ照明装置の回路図である。
【図２】実施形態１のＬＥＤ照明装置における抵抗分圧回路と制御回路との回路図である。
【図３】実施形態１のＬＥＤ照明装置において、制御回路に予め記憶された第１基準波形を示す図である。
【図４】実施形態１のＬＥＤ照明装置において、制御回路に予め記憶された第２基準波形を示す図である。
【図５】実施形態１のＬＥＤ照明装置においてスイッチング素子がオフ状態である場合に関し、ＬＥＤ照明装置の入力電圧の電圧波形と、ＬＥＤ照明装置の入力電流の電流波形とを示す図である。
【図６】実施形態１のＬＥＤ照明装置においてスイッチング素子がオフ状態である場合に関し、ＬＥＤ照明装置の入力電圧の電圧波形と、ＬＥＤ照明装置の入力電流の電流波形とを示す図である。
【図７】実施形態１のＬＥＤ照明装置においてスイッチング素子がオフ状態である場合に関し、第２の直流電圧の電圧波形と、微分回路により微分された電圧の電圧波形とを示す図である。
【図８】実施形態１のＬＥＤ照明装置においてスイッチング素子がオフ状態である場合に関し、調光器による導通角と光源部の光出力との相関図である。
【図９】実施形態１のＬＥＤ照明装置においてスイッチング素子がオン状態である場合に関し、ＬＥＤ照明装置の入力電圧の電圧波形と、ＬＥＤ照明装置の入力電流の電流波形とを示す図である。
【図１０】実施形態１のＬＥＤ照明装置においてスイッチング素子がオン状態である場合に関し、調光器による導通角と光源部の光出力との相関図である。
【図１１】実施形態１のＬＥＤ照明装置において一部破断した概略正面図である。
【図１２】実施形態２のＬＥＤ照明装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施形態１）
以下、本実施形態のＬＥＤ照明装置１０について、図１〜図１１を参照しながら説明する。
【００１９】
ＬＥＤ照明装置１０は、一対の端子１，２と、交流電圧を全波整流するダイオードブリッジ３と、ダイオードブリッジ３により全波整流された電圧を所定の直流電圧に変換する変換部４とを備えている。また、ＬＥＤ照明装置１０は、上記所定の直流電圧により点灯可能な光源部５と、変換部４を制御する制御回路６と、制御回路６に電力を供給する電源部７とを備えている。
【００２０】
一対の端子１，２間には、交流電圧を出力する交流電源２０と、ＬＥＤ照明装置１０を調光する調光器２１との直列回路を、電気的に接続することができる。交流電源２０は、例えば、商用電源である。なお、ＬＥＤ照明装置１０は、交流電源２０と調光器２１とを構成要件として含まない。また、以下では、説明の便宜上、一対の端子１，２のうち一方の端子１を「第１入力端子１」と称し、他方の端子２を「第２入力端子２」と称する。
【００２１】
ダイオードブリッジ３は、４つのダイオードＤ１〜Ｄ４を備えている。ダイオードＤ１のカソードとダイオードＤ２のアノードとの第１接続点は、第１入力端子１と電気的に接続されている。ダイオードＤ３のカソードとダイオードＤ４のアノードとの第２接続点は、第２入力端子２と電気的に接続されている。第１接続点および第２接続点は、ダイオードブリッジ３の一対の入力端に相当する。要するに、ダイオードブリッジ３の一対の入力端は、一対の端子１，２にそれぞれ接続されている。
【００２２】
ダイオードブリッジ３の一対の入力端間には、ノイズを除去するコンデンサＣ１が電気的に接続されている。
【００２３】
ダイオードブリッジ３には、ノーマリオフ型のスイッチング素子Ｑ１が並列に接続されている。具体的に説明すると、ダイオードブリッジ３の一対の出力端間には、スイッチング素子Ｑ１が電気的に接続されている。
【００２４】
スイッチング素子Ｑ１は、例えば、ノーマリオフ型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。スイッチング素子Ｑ１の第１主端子（本実施形態では、ドレイン端子）は、ダイオードブリッジ３の一対の出力端のうちの一方の出力端と電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ１の第２主端子（本実施形態では、ソース端子）は、ダイオードブリッジ３の一対の出力端のうちの他方の出力端と電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ１の制御端子（本実施形態では、ゲート端子）は、制御回路６と電気的に接続されている。
【００２５】
変換部４は、ダイオードブリッジ３により全波整流された電圧を上記所定の直流電圧に変換するように構成されている。また、変換部４は、上記所定の直流油電圧を光源部５へ出力するように構成されている。変換部４は、例えば、昇圧回路である。これにより、変換部４は、光源部５を点灯させることが可能となる。なお、ＬＥＤ照明装置１０は、変換部４として昇圧回路を用いているが、これに限らない。変換部４は、例えば、降圧回路、昇降圧回路などであってもよい。また、変換部４は、ダイオードブリッジ３により全波整流された電圧を上記所定の直流電圧に変換するように構成されているが、この構成に限らない。変換部４は、例えば、ダイオードブリッジ３により全波整流された電圧を所定の直流電流に変換するように構成されていてもよい。この場合、変換部４は、例えば、定電流回路である。
【００２６】
光源部５は、複数のＬＥＤ９（図１１参照）を備えている。ＬＥＤ９は、例えば、ＬＥＤチップである。なお、ＬＥＤ照明装置１０では、ＬＥＤ９の数を、複数としているが１つであってもよい。
【００２７】
制御回路６は、例えば、プログラムが搭載されたマイクロコンピュータである。プログラムは、例えば、上記マイクロコンピュータに予め設けられたメモリ（図示せず）に記憶されている。なお、ＬＥＤ照明装置１０は、制御回路６としてマイクロコンピュータを用いているが、これに限らない。制御回路６は、例えば、ディスクリート部品を組み合わせて構成してもよい。
【００２８】
電源部７は、ダイオードブリッジ３により全波整流された電圧から第１の直流電圧を生成するように構成されている。また、電源部７は、制御回路６に第１の直流電圧を供給するように構成されている。電源部７は、例えば、３端子レギュレータである。３端子レギュレータの入力端子は、ダイオードブリッジ３における上記一方の出力端と電気的に接続されている。３端子レギュレータの出力端子は、制御回路６と電気的に接続されている。３端子レギュレータのグランド端子は、ＬＥＤ照明装置１０のグランドと電気的に接続されている。これにより、電源部７は、ダイオードブリッジ３により全波整流された電圧から第１の直流電圧を生成して制御回路６に第１の直流電圧を供給することが可能となる。なお、ＬＥＤ照明装置１０は、電源部７として３端子レギュレータを用いているが、これに限らない。電源部７は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。
【００２９】
制御回路６は、ダイオードブリッジ３により全波整流された電圧に対応する第２の直流電圧Ｖ１が入力されるように構成されている。ＬＥＤ照明装置１０は、抵抗分圧回路２３を備えている。抵抗分圧回路２３は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との直列回路である。抵抗Ｒ１の一端は、ダイオードブリッジ３における上記一方の出力端と電気的に接続されている。抵抗Ｒ１の他端は、抵抗Ｒ２の一端と電気的に接続されている。また、抵抗Ｒ２の一端は、制御回路６と電気的に接続されている。抵抗Ｒ２の他端は、ＬＥＤ照明装置１０のグランドと電気的に接続されている。これにより、制御回路６には、ダイオードブリッジ３により全波整流された電圧を、抵抗分圧回路２３により分圧した電圧（抵抗Ｒ２の両端電圧）が入力される。言い換えれば、制御回路６には、ダイオードブリッジ３により全波整流された電圧に対応する第２の直流電圧Ｖ１が入力される。つまり、ＬＥＤ照明装置１０では、抵抗Ｒ２の両端電圧が、第２の直流電圧Ｖ１に相当する。
【００３０】
制御回路６は、第２の直流電圧Ｖ１を微分する微分回路１３を備えている。微分回路１３は、例えば、オペアンプと抵抗とコンデンサとで構成することができる。
【００３１】
また、制御回路６は、調光器２１が交流電圧を順位相制御する第１調光器と、交流電圧を逆位相制御する第２調光器との何れであるかを判定する第１機能と、調光器２１が導通状態と遮断状態との何れであるかを判定する第２機能とを具備する判定部８を備えている。調光器２１が導通状態とは、調光器２１に予め設けられた開閉部（図示せず）がオン状態であることを意味する。調光器２１が遮断状態とは、調光器２１の上記開閉部がオフ状態であることを意味する。上記開閉部は、交流電源２０と直列に接続される。上記開閉部は、調光器２１が第１調光器である場合、例えば、双方向サイリスタである。また、上記開閉部は、調光器２１が第２調光器である場合、例えば、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などである。
【００３２】
判定部８は、調光器２１が第１調光器と第２調光器との何れであるかを判定する第１判定部１１と、調光器２１が導通状態と遮断状態との何れであるかを判定する第２判定部１２とを備えている。
【００３３】
第１判定部１１は、第２の直流電圧Ｖ１の波形に基づいて、調光器２１が第１調光器と第２調光器との何れであるかを判定するように構成されている。
【００３４】
第１判定部１１は、第２の直流電圧Ｖ１の波形と予め記憶された第１基準波形（図３参照）との一致度に基づいて、調光器２１が第１調光器であるか否かを判定するように構成されている。第１判定部１１は、例えば、上記マイクロコンピュータに予め設けられた演算回路（図示せず）と上記プログラムとを組み合わせて構成されている。第１基準波形は、調光器２１が第１調光器である場合の電圧波形である。また、第１基準波形は、上記メモリに記憶されている。図３の縦軸は、電圧を表している。図３の横軸は、時間を表している。
【００３５】
また、第１判定部１１は、第２の直流電圧Ｖ１の波形と予め記憶された第２基準波形（図４参照）との一致度に基づいて、調光器２１が第２調光器であるか否かを判定するように構成されている。第２基準波形は、調光器２１が第２調光器である場合の電圧波形である。また、第２基準波形は、上記メモリに記憶されている。図４の縦軸は、電圧を表している。図４の横軸は、時間を表している。
【００３６】
ＬＥＤ照明装置１０では、第１判定部１１が、第２の直流電圧Ｖ１の波形と第１基準波形との一致度に基づいて、調光器２１が第１調光器であるか否かを判定するように構成されているが、これに限らない。また、ＬＥＤ照明装置１０では、第１判定部１１が、第２の直流電圧Ｖ１の波形と第２基準波形との一致度に基づいて、調光器２１が第２調光器であるか否かを判定するように構成されているが、これに限らない。第１判定部１１は、第２の直流電圧Ｖ１の波形と第１基準波形との一致度に基づいて、調光器２１が第１調光器と第２調光器との何れであるかを判定するように構成してもよい。あるいは、第１判定部１１は、第２の直流電圧Ｖ１の波形と第２基準波形との一致度に基づいて、調光器２１が第１調光器と第２調光器との何れであるかを判定するように構成してもよい。
【００３７】
第２判定部１２は、第２の直流電圧Ｖ１に基づいて、調光器２１が導通状態と遮断状態との何れであるかを判定するように構成されている。第２判定部１２は、微分回路１３により微分された電圧Ｖ２の電圧値が、予め設定された閾値Ｖｔｈ（図７参照）よりも大きな値から閾値Ｖｔｈ以下の値になったとき、調光器２１が導通状態から遮断状態になったと判定するように構成されている。第２判定部１２は、例えば、上記マイクロコンピュータに予め設けられた判定回路（図示せず）である。図７中のｔ１０は、調光器２１が導通状態から遮断状態になった時点を表している。また、図７中のｔ１１は、電圧Ｖ２の電圧値が閾値Ｖｔｈ以下の値になった時点を表している。
【００３８】
制御回路６は、第１判定部１１により調光器２１が第２調光器であると判定され、かつ、第２判定部１２により調光器２１が導通状態から遮断状態になったと判定されたとき、スイッチング素子Ｑ１をオン状態にする。言い換えれば、制御回路６は、判定部８により調光器２１が第２調光器であると判定され、かつ、判定部８により調光器２１が導通状態から遮断状態になったと判定されたとき、スイッチング素子Ｑ１をオン状態にする。
【００３９】
ところで、本願発明者らは、制御回路６とは異なる制御回路（図示せず）を備えたＬＥＤ照明装置（以下、比較例のＬＥＤ照明装置）を考えた。なお、比較例のＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤ照明装置１０と同様の構成要素に同一の符号を付して説明を適宜省略する。また、以下では、説明の便宜上、ＬＥＤ照明装置１０における制御回路６を「第１制御回路６」と称し、比較例のＬＥＤ照明装置における制御回路を「第２制御回路」と称することもある。
【００４０】
また、本願発明者らは、比較例のＬＥＤ照明装置において一対の端子１，２間に、調光器２１として第１調光器が接続される場合と、調光器２１として第２調光器が接続される場合とを考えた。
【００４１】
第２制御回路は、調光器２１が第１調光器や第２調光器に関わらず、かつ、調光器２１が導通状態や遮断状態に関わらず、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態に維持するように構成されている。
【００４２】
比較例のＬＥＤ照明装置において調光器２１が第１調光器である場合、比較例のＬＥＤ照明装置における入力電圧Ｖ３の電圧波形と、比較例のＬＥＤ照明装置における入力電流Ｉ１の電流波形とを、図５に示す。図５中のｔ１，ｔ３は、調光器２１が遮断状態から導通状態になった時点を表している。図５中のｔ２，ｔ４は、調光器２１が導通状態から遮断状態になった時点を表している。
【００４３】
また、比較例のＬＥＤ照明装置において調光器２１が第２調光器である場合、比較例のＬＥＤ照明装置における入力電圧Ｖ３の電圧波形と、比較例のＬＥＤ照明装置における入力電流Ｉ１の電流波形とを、図６に示す。図６中のｔ５，ｔ８は、調光器２１が導通状態から遮断状態になった時点を表している。図６中のｔ６，ｔ９は、比較例のＬＥＤ照明装置におけるコンデンサＣ１に予め蓄積された電荷が放電された時点を表している。図６中のｔ７は、調光器２１が遮断状態から導通状態になった時点を表している。
【００４４】
比較例のＬＥＤ照明装置では、図８に示すような調光器２１による導通角と光源部５の光出力との関係が得られる。図８の縦軸は、光源部５の光出力の大きさを表している。図８の横軸は、調光器２１による導通角の大きさを表している。図８中の実線で示した曲線は、調光器２１が第２調光器である場合を表している。図８中の一点鎖線で示した曲線は、調光器２１が第１調光器である場合を表している。
【００４５】
比較例のＬＥＤ照明装置において調光器２１が第２調光器である場合の光源部５の光出力は、図８に示すように、調光器２１による導通角の最小値および最大値それぞれに対応する光源部５の光出力を除いた調光器２１が第１調光器である場合の光源部５の光出力に比べて、大きくなる。比較例のＬＥＤ照明装置では、調光器２１が第２調光器である場合、調光器２１が導通状態から遮断状態になっても、比較例のＬＥＤ照明装置におけるコンデンサＣ１に電荷が蓄積されている可能性がある。そのため、比較例のＬＥＤ照明装置では、コンデンサＣ１に蓄積された電荷が光源部５に供給される可能性があり、光源部５の光出力が、例えば調光器２１により設定された光源部５の光出力よりも大きくなる可能性がある。よって、比較例のＬＥＤ照明装置では、第１調光器による光源部５の光出力の変化と、第２調光器による光源部５の光出力とを同じにすることが難しい。
【００４６】
ＬＥＤ照明装置１０における第１制御回路６は、判定部８により調光器２１が第２調光器であると判定され、かつ、判定部８により調光器２１が導通状態から遮断状態になったと判定されたとき、スイッチング素子Ｑ１をオン状態にする。これにより、ＬＥＤ照明装置１０では、第２調光器である調光器２１が導通状態から遮断状態になったとき、コンデンサＣ１に予め蓄積された電荷を、放電することが可能となる。コンデンサＣ１に予め蓄積された電荷は、スイッチング素子Ｑ１がオフ状態からオン状態になったとき、ダイオードＤ２、スイッチング素子Ｑ１およびダイオードＤ３を介して放電される。
【００４７】
ＬＥＤ照明装置１０において調光器２１が第２調光器である場合、ＬＥＤ照明装置１０における入力電圧Ｖ３の電圧波形と、ＬＥＤ照明装置１０における入力電流Ｉ１の電流波形とを、図９に示す。図９中のｔ１２，ｔ１４は、調光器２１が導通状態から遮断状態になった時点を表している。図９中のｔ１３は、調光器２１が遮断状態から導通状態になった時点を表している。
【００４８】
ＬＥＤ照明装置１０では、図１０に示すような調光器２１による導通角と光源部５の光出力との関係が得られる。図１０の縦軸は、光源部５の光出力の大きさを表している。図１０の横軸は、調光器２１による導通角の大きさを表している。図１０中の実線で示した曲線は、調光器２１が第１調光器である場合と調光器２１が第２調光器である場合とを表している。
【００４９】
ＬＥＤ照明装置１０において調光器２１が第２調光器である場合の光源部５の光出力は、図１０に示すように、調光器２１による導通角が増加するに伴い、調光器２１が第１調光器である場合の光源部５の光出力の変化と同じように変化する。これにより、ＬＥＤ照明装置１０では、調光器２１が第１調光器である場合の光源部５の光出力の変化と、調光器２１が第２調光器である場合の光源部５の光出力の変化とを同じにすることが可能となる。すなわち、ＬＥＤ照明装置１０では、第１調光器による光源部５の光出力の変化と、第２調光器による光源部５の光出力の変化とを同じにすることが可能となる。
【００５０】
ＬＥＤ照明装置１０は、例えば、図１１に示すように、ＬＥＤ電球である。ＬＥＤ照明装置１０は、一対の端子１，２、コンデンサＣ１、ダイオードブリッジ３、スイッチング素子Ｑ１、抵抗分圧回路２３、変換部４、制御回路６および電源部７を具備するモジュール基板（図示せず）を備えている。また、ＬＥＤ照明装置１０は、モジュール基板を収納する筐体１５と、口金１６と、筐体１５の一面に取り付けられた光源部５と、光源部５から放射された光を拡散するグローブ１７とを備えている。なお、図１１中のＡ１は、モジュール基板が配置された領域を表している。
【００５１】
モジュール基板は、導体パターンが形成されたプリント基板（図示せず）に、一対の端子１，２、コンデンサＣ１、ダイオードブリッジ３、スイッチング素子Ｑ１、抵抗分圧回路２３、変換部４、制御回路６および電源部７それぞれを構成する複数の電子部品（図示せず）が電気的に実装されている。
【００５２】
筐体１５の材料は、例えば、樹脂に比べて熱伝導性が高い材料である。樹脂に比べて熱伝導性が高い材料は、例えば、アルミニウムである。
【００５３】
光源部５は、複数のＬＥＤ９と、複数のＬＥＤ９が電気的に実装された金属ベースプリント配線板１８と、複数のＬＥＤ９を覆う蛍光部材１９とを備えている。
【００５４】
光源部５の発光色は、例えば、白色である。各ＬＥＤ９は、例えば、青色光を放射するＬＥＤチップである。各ＬＥＤ９の接続関係は、例えば、直列接続、並列接続、直接接続と並列接続とを組み合わせた接続などであってもよい。金属ベースプリント配線板１８は、筐体１５の上記一面に電気絶縁性および熱伝導性を有する放熱シート（図示せず）を介して、筐体１５と熱結合されている。蛍光部材１９は、例えば、各ＬＥＤ９から放射された青色光により励起されブロードな黄色光を放射する黄色蛍光体と透光性を有する樹脂（以下、第１樹脂）との混合体により形成されている。第１樹脂は、例えば、シリコーン樹脂である。
【００５５】
グローブ１７の材料は、例えば、透光性材料である。透光性材料は、例えば、透光性を有する樹脂（以下、第２樹脂）、ガラスなどであってもよい。第２樹脂は、例えば、アクリル樹脂である。
【００５６】
なお、本実施形態では、ＬＥＤ照明装置１０としてＬＥＤ電球を例示しているが、これに限らない。ＬＥＤ照明装置１０は、例えば、ＬＥＤ電球とＬＥＤ電球を保持する器具本体とを備えたＬＥＤ照明器具であってもよい。ＬＥＤ照明器具は、例えば、シーリングライトである。
【００５７】
以上説明した本実施形態のＬＥＤ照明装置１０は、一対の端子１，２と、交流電圧を全波整流するダイオードブリッジ３と、ダイオードブリッジ３により全波整流された電圧を所定の直流電圧もしくは所定の直流電流に変換する変換部４とを備えている。また、ＬＥＤ照明装置１０は、変換部４により変換された前記所定の直流電圧もしくは前記所定の直流電流により点灯可能な光源部５と、変換部４を制御する制御回路６とを備えている。さらに、ＬＥＤ照明装置１０は、ダイオードブリッジ３により全波整流された電圧から第１の直流電圧を生成して制御回路６に第１の直流電圧を供給する電源部７を備えている。光源部５は、ＬＥＤ９を備えている。ダイオードブリッジ３の一対の入力端は、一対の端子１，２にそれぞれ接続されている。前記一対の入力端間には、ノイズを除去するコンデンサＣ１が接続されている。ダイオードブリッジ３には、ノーマリオフ型のスイッチング素子Ｑ１が並列に接続されている。制御回路６は、一対の端子１，２間に前記交流電圧を出力する交流電源２０と調光器２１との直列回路が接続されたときに調光器２１が、前記交流電圧を順位相制御する第１調光器と、前記交流電圧を逆位相制御する第２調光器との何れであるかを判定する第１機能と、調光器２１が導通状態と遮断状態との何れであるかを判定する第２機能とを具備する判定部８を備えている。制御回路６は、判定部８により調光器２１が前記第２調光器であると判定され、かつ、判定部８により調光器２１が導通状態から遮断状態になったと判定されたとき、スイッチング素子Ｑ１をオン状態にする。これにより、ＬＥＤ照明装置１０では、交流電圧を順位相制御する第１調光器による光源部５の光出力の変化と、交流電圧を逆位相制御する第２調光器による光源部５の光出力の変化とを同じにすることが可能となる。
【００５８】
制御回路６は、ダイオードブリッジ３により全波整流された電圧に対応する第２の直流電圧Ｖ１が入力されるように構成されている。判定部８は、調光器２１が前記第１調光器と前記第２調光器との何れであるかを判定する第１判定部１１と、調光器２１が導通状態と遮断状態との何れであるかを判定する第２判定部１２とを備えている。第１判定部１１は、第２の直流電圧Ｖ１の波形に基づいて、調光器２１が前記第１調光器と前記第２調光器との何れであるかを判定するように構成されている。第２判定部１２は、第２の直流電圧Ｖ１に基づいて、調光器２１が導通状態と遮断状態との何れであるかを判定するように構成されている。制御回路６は、第１判定部１１により調光器２１が前記第２調光器であると判定され、かつ、第２判定部１２により調光器２１が導通状態から遮断状態になったと判定されたとき、スイッチング素子Ｑ１をオン状態にする。これにより、ＬＥＤ照明装置１０では、交流電圧を順位相制御する第１調光器による光源部５の光出力の変化と、交流電圧を逆位相制御する第２調光器による光源部５の光出力の変化とを同じにすることが可能となる。
【００５９】
制御回路６は、第２の直流電圧Ｖ１を微分する微分回路１３を備えている。第２判定部１２は、微分回路１３により微分された電圧Ｖ２の電圧値が、予め設定された閾値Ｖｔｈよりも大きな値から閾値Ｖｔｈ以下の値になったとき、調光器２１が導通状態から遮断状態になったと判定するように構成されている。これにより、第２判定部１２は、調光器２１が導通状態から遮断状態になったときを、直ちに、判定することが可能となる。
【００６０】
スイッチング素子Ｑ１は、ダイオードブリッジ３の一対の出力端間に接続されている。これにより、ＬＥＤ照明装置１０では、スイッチング素子Ｑ１として、例えば、ノーマリオフ型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴを用いることが可能となる。
【００６１】
スイッチング素子Ｑ１は、ノーマリオフ型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子Ｑ１の第１主端子（本実施形態では、ドレイン端子）は、ダイオードブリッジ３の一対の出力端のうちの一方の前記出力端に接続されている。スイッチング素子Ｑ１の第２主端子（本実施形態では、ソース端子）は、前記一対の出力端のうちの他方の前記出力端に接続されている。スイッチング素子Ｑ１の制御端子（本実施形態では、ゲート端子）は、制御回路６に接続されている。これにより、ＬＥＤ照明装置１０では、制御回路６が、第２調光器である調光器２１が導通状態から遮断状態になったときに、スイッチング素子Ｑ１をオン状態にすることによって、コンデンサＣ１に予め蓄積された電荷を放電させることが可能となる。
【００６２】
（実施形態２）
本実施形態のＬＥＤ照明装置３０の基本構成は、実施形態１のＬＥＤ照明装置１０と同じであり、図１２に示すように、スイッチング素子Ｑ２が、ダイオードブリッジ３の一対の入力端間に接続されている点が実施形態１と相違する。なお、本実施形態では、実施形態１と同様の構成要素に同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００６３】
スイッチング素子Ｑ２は、発光ダイオード１４とフォトトライアック２２とを備えている。スイッチング素子Ｑ２は、発光ダイオード１４とフォトトライアック２２とが光結合されるように構成されている。スイッチング素子Ｑ２としては、例えば、パナソニック社製のフォトトライアックカプラ（例えば、品番ＡＰＴ１２２１）を用いればよい。
【００６４】
発光ダイオード１４のアノードは、制御回路６と電気的に接続されている。発光ダイオード１４のカソードは、ダイオードブリッジ３における上記他方の出力端と電気的に接続されている。要するに、発光ダイオード１４のカソードは、ダイオードブリッジ３の一対の出力端の低電位側に接続されている。
【００６５】
フォトトライアック２２の第１主端子は、ダイオードブリッジ３における上記一方の入力端と電気的に接続されている。フォトトライアック２２の第２主端子は、ダイオードブリッジ３における上記他方の入力端と電気的に接続されている。
【００６６】
制御回路６は、判定部８により調光器２１が第２調光器であると判定され、かつ、判定部８により調光器２１が導通状態から遮断状態になったと判定されたとき、発光ダイオード１４を発光させるための発光信号を、発光ダイオード１４へ出力する。スイッチング素子Ｑ２は、発光ダイオード１４が発光すると、フォトトライアック２２がオフ状態からオン状態になる。これにより、ＬＥＤ照明装置３０では、第２調光器である調光器２１が導通状態から遮断状態になったとき、コンデンサＣ１に予め蓄積された電荷を、放電することが可能となる。コンデンサＣ１に予め蓄積された電荷は、スイッチング素子Ｑ２がオフ状態からオン状態になったとき、スイッチング素子Ｑ２を介して放電される。
【００６７】
以上説明した本実施形態のＬＥＤ照明装置３０において、スイッチング素子Ｑ２は、ダイオードブリッジ３の一対の入力端間に接続されている。これにより、ＬＥＤ照明装置３０では、例えば、スイッチング素子Ｑ２をダイオードブリッジ３の一対の出力端間に接続してある場合に比べて、コンデンサＣ１に予め蓄積された電荷を早く放電することが可能となる。
【００６８】
スイッチング素子Ｑ２は、発光ダイオード１４とフォトトライアック２２とを備えている。スイッチング素子Ｑ２は、発光ダイオード１４とフォトトライアック２２とが光結合されるように構成されている。発光ダイオード１４のアノードは、制御回路６に接続されている。発光ダイオード１４のカソードは、ダイオードブリッジ３の一対の出力端の低電位側（ダイオードブリッジ３における上記他方の出力端）に接続されている。フォトトライアック２２の第１主端子は、ダイオードブリッジ３の一対の入力端のうちの一方の前記入力端に接続されている。フォトトライアック２２の第２主端子は、前記一対の入力端のうちの他方の前記入力端に接続されている。これにより、ＬＥＤ照明装置３０では、制御回路６が、第２調光器である調光器２１が導通状態から遮断状態になったときに、スイッチング素子Ｑ２をオン状態にすることによって、コンデンサＣ１に予め蓄積された電荷を放電させることが可能となる。
【符号の説明】
【００６９】
１  端子
２  端子
３  ダイオードブリッジ
４  変換部
５  光源部
６  制御回路
７  電源部
８  判定部
９  ＬＥＤ
１０  ＬＥＤ照明装置
１１  第１判定部
１２  第２判定部
１３  微分回路
１４  発光ダイオード
２０  交流電源
２１  調光器
２２  フォトトライアック
３０  ＬＥＤ照明装置
Ｃ１  コンデンサ
Ｑ１  スイッチング素子
Ｑ２  スイッチング素子
Ｖ１  第１の直流電圧
Ｖ２  第２の直流電圧
Ｖ３  微分された電圧
Ｖｔｈ  閾値
【図１】
2015185380.tif 000003
【図２】
2015185380.tif 000004
【図３】
2015185380.tif 000005
【図４】
2015185380.tif 000006
【図５】
2015185380.tif 000007
【図６】
2015185380.tif 000008
【図７】
2015185380.tif 000009
【図８】
2015185380.tif 000010
【図９】
2015185380.tif 000011
【図１０】
2015185380.tif 000012
【図１１】
2015185380.tif 000013
【図１２】
2015185380.tif 000014