(57)【要約】【課題】  内部制御回路を動作させるための高耐圧のレギュレータ等を別途設ける必要のない、高効率で小型のスイッチング電源を実現する。【解決手段】  全波整流回路２と、コイル（トランス１０の一次側コイル）と、当該コイルと直列に接続して、全波整流回路２の一対の出力端の一方端から他方端へコイルを経由して流れる直流電流をスイッチングする第１のスイッチング素子９と、前記第１のスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路８と、両端がコイルと第１のスイッチング素子９の直列回路の両端と各別に接続し、かつ、全波整流回路２の一対の出力端と各別に電気的に接続する第１の平滑容量４と第２の平滑容量５の直列回路を備え、第１の平滑容量４と第２の平滑容量５の接続点における電圧を整流平滑した電圧を、制御回路８の電源電圧として供給する。【選択図】        図１
2012029526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全波整流回路と、
トランスと、
前記トランスの一次側コイルに直列に接続して、前記全波整流回路の一対の出力端の一方端から他方端へ前記一次側コイルを経由して流れる直流電流をスイッチングする第１のスイッチング素子と、
前記第１のスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、
前記制御回路に供給する電源電圧を生成する内部電源回路と、
一対の入力端が前記トランスの二次側コイルと接続し、一対の出力端が負荷と接続する負荷用整流平滑回路と、を備え、
前記内部電源回路は、
第１の平滑容量と、
第２の平滑容量と、
制御回路用整流平滑回路と、を備え、
前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量の直列回路の両端が、前記一次側コイルと前記第１のスイッチング素子の直列回路の両端と各別に接続し、且つ、前記全波整流回路の前記一対の出力端と直接またはインピーダンス素子を介して各別に接続し、
前記内部電源用整流平滑回路は、第３の平滑容量とダイオードの直列回路を備え、前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量の接続点の電圧を整流平滑した電圧を前記制御回路に前記電源電圧として供給することを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
全波整流回路と、
コイルと、
前記コイルに直列に接続して、前記全波整流回路の一対の出力端の一方端から他方端へ前記コイルを経由して流れる直流電流をスイッチングする第１のスイッチング素子と、
前記第１のスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、
前記制御回路に供給する電源電圧を生成する内部電源回路と、を備え、
前記内部電源回路は、
第１の平滑容量と、
第２の平滑容量と、
制御回路用整流平滑回路と、を備え、
前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量の直列回路の一方端が前記コイルと直接または負荷を介して接続し、他方端が前記第１のスイッチング素子と直接接続し、且つ、両端が前記全波整流回路の前記一対の出力端と直接またはインピーダンス素子を介して各別に接続し、
前記内部電源用整流平滑回路は、第３の平滑容量とダイオードの直列回路を備え、前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量の接続点の電圧を整流平滑した電圧を前記制御回路に前記電源電圧として供給し、
一方端が前記コイルの一方端と直接、他方端が前記コイルの他方端と負荷を介して接続する還流ダイオードを備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項３】
全波整流回路と、
コイルと、
前記コイルに直列に接続して、前記全波整流回路の一対の出力端の一方端から他方端へ前記コイルを経由して流れる直流電流をスイッチングする第１のスイッチング素子と、
前記第１のスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、
前記制御回路に供給する電源電圧を生成する内部電源回路と、を備え、
前記内部電源回路は、
第１の平滑容量と、
第２の平滑容量と、
制御回路用整流平滑回路と、を備え、
前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量の直列回路の一方端が前記コイルと直接接続し、他方端が前記第１のスイッチング素子と直接接続し、且つ、両端が前記全波整流回路の前記一対の出力端と直接またはインピーダンス素子を介して各別に接続し、
前記内部電源用整流平滑回路は、第３の平滑容量とダイオードの直列回路を備え、前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量の接続点の電圧を整流平滑した電圧を前記制御回路に前記電源電圧として供給し、
一方端が前記第１のスイッチの一方端と直接、他方端が前記第１のスイッチング素子の他方端と負荷を介して接続する第２のダイオードを備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項４】
前記内部電源回路は、
一対の入力端が前記第２の平滑容量の両端と各別に接続し、
一対の出力端が前記内部電源用整流平滑回路の一対の入力端と各別に接続する倍電圧整流回路を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のスイッチング電源装置と、
前記負荷としてのＬＥＤと、
前記ＬＥＤの明るさを制御するための調光器と、
第１のインピーダンス素子と、を備え、
前記調光器の一端が、前記全波整流回路の一対の入力端の何れかと直接または前記第１のインピーダンス素子を介して接続し、
前記全波整流回路の前記一対の入力端の何れか一方が前記第１のインピーダンス素子と直接接続するか、又は、前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量との直列回路の一方端が前記全波整流回路の前記一対の出力端の何れか一方と前記第１のインピーダンス素子を介して接続することを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量と前記第１のインピーダンス素子との合成インピーダンスの時定数が１０マイクロ秒以上であることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
前記スイッチング電源装置が、
第２のスイッチング素子と、
第２のインピーダンス素子と、
一方端が前記第２の平滑容量の前記第１の平滑容量と接続しない一方端と接続し、他方端が前記全波整流回路の前記一対の出力端のうち前記第１の平滑容量と接続しない出力端と接続する第３のインピーダンス素子と、
前記第３のインピーダンス素子の両端の電圧を比較する電圧比較器と、を備え、
前記第２のスイッチング素子と前記第２のインピーダンス素子の直列回路の両端が、前記全波整流回路の前記一対の出力端の夫々と、各別に接続し、
前記第２の平滑容量の前記一方端の電位が前記第２の平滑容量と前記第１の平滑容量との接続点の電位よりも低い場合、前記第３のインピーダンス素子の前記一方端の電位を基準とする前記第３のインピーダンス素子の前記他方端の電位が所定の基準電圧よりも高いと前記第２のスイッチング素子がオンし、低いと前記第２のスイッチング素子がオフし、
前記第２の平滑容量の前記一方端の電位が前記第２の平滑容量と前記第１の平滑容量との接続点の電位よりも高い場合、前記第３のインピーダンス素子の前記一方端の電位を基準とする前記第３のインピーダンス素子の前記他方端の電位が所定の基準電圧よりも低いと前記第２のスイッチング素子がオンし、高いと前記第２のスイッチング素子がオフすることを特徴とする請求項５または６に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項８】
前記第３のインピーダンス素子は前記第１のインピーダンス素子と共用されることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源装置に関し、特に、スイッチング電源における制御回路への電源供給手段を備えたスイッチング電源装置に関する。更に、本発明は、当該スイッチング電源装置をＬＥＤを点灯させるために用いるＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ照明用のスイッチング電源の構成として、特許文献１に示される構成が挙げられる。特許文献１に開示されている電源およびＬＥＤ照明装置の回路図を図１９に示す。
【０００３】
図１９において、調光器１４は、商用電源１からの正弦波の交流電圧波形を位相制御して、図２０（Ａ）に示す電圧波形を出力する。
【０００４】
全波整流回路２は、調光器１４により位相制御された電圧波形を全波整流する。その電圧はインピーダンス素子３９を介して平滑容量３１の両端に印加され、平坦化される。平坦化された電圧は、ＬＥＤの電流を制限する抵抗３２を介して白色のＬＥＤユニット３３に印加され、ＬＥＤユニット３３内の各白色ＬＥＤ３３ａを点灯させる。更に、平坦化された電圧はＭＯＳＦＥＴ３４ａと３４ｂからなるインバータ回路３４を介して制御回路３５によりスイッチング制御され、直流カットコンデンサ３６、インダクタ３７を介して電球色のＬＥＤユニット３８に印加され、ＬＥＤユニット３８内の各電球色ＬＥＤ３８ａを点灯させる。
【０００５】
尚、上記図１９には記載されていないが、制御回路３５の電源としては、全波整流回路２の出力から制御回路を動作させるに必要な電源を供給するためのレギュレータが別途必要となる。
【０００６】
ところで、調光器で発するノイズを抑えるため、調光器１４内にコイルとコンデンサによるローパスフィルタが構成されている場合がある。この場合、調光器の出力電圧が立ち上がった瞬間に当該ローパスフィルタが共振をおこし、図２０（Ｂ）に示す電圧波形となってしまう。図１９に示される回路では、全波整流回路２と平滑容量３１との間にインピーダンス素子３９を挿入することによって、平滑容量３１とインピーダンス素子３９の直列回路によるスナバ回路(Snubber circuit)を形成し、ローパスフィルタの共振を抑えている。
【０００７】
ローパスフィルタのコイルのインダクタンスをＬ、コンデンサのキャパシタンスをＣとすると、ローパスフィルタの共振周波数ｆは概ね下記の数１で表される。また、時定数Ｔ（ローパスフィルタの共振周期）は、下記の数２で表される。
【０００８】
［数１］
ｆ＝  １／｛２π（ＬＣ）１／２  ｝
［数２］
Ｔ＝  ２π（ＬＣ）１／２
【０００９】
一方、平滑容量３１のキャパシタンスをＣｓ、インピーダンス素子３９の抵抗値をＲｓとすると、スナバ回路による時定数Ｔｓは、下記の数３で表される。
【００１０】
［数３］
Ｔｓ  ＝  Ｒｓ・Ｃｓ
【００１１】
従って、ローパスフィルタの共振を抑えるためには、Ｔｓ＞＞Ｔなる条件を満たすようにスナバ回路を設計する。具体的には、スナバ回路による時定数Ｔｓが、ローパスフィルタの共振周期Ｔの少なくとも１０倍よりも長くなるように、スナバ回路を構成する平滑容量のキャパシタンス、及びインピーダンス素子のインピーダンス値を設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第４０８１６６５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述の通り、従来のスイッチング電源装置ならびにＬＥＤ照明装置では、スイッチング制御を行うための制御回路を動作させるために別途電源の供給手段が必要となる。例えば、図１９の構成において、全波整流回路２の出力にシリーズレギュレータか、或いは、電圧を落とすための高抵抗を用いる必要がある。
【００１４】
ＡＣ１００Ｖの商用電源を用いる装置では、ＡＣラインの電圧変動まで含めると全波整流回路の出力電圧は１５０Ｖ以上になる。また、海外ではＡＣ２４０Ｖの商用電源もあり、その場合、全波整流器の出力は４００Ｖ程度まで上昇する。これに対し、一般的な制御ＩＣは１２Ｖ程度の電源電圧で動作するため、高耐圧のレギュレータや部品が必要となる。
【００１５】
現在、ＬＥＤ照明装置として、Ｅ１７型電球やＧＵ−１０等といった小型の口金のＬＥＤ電球が市場で拡大しつつあるところ、これら電球の筐体内部に上記のレギュレータ等を搭載することは非常に困難となる。更に、１５０Ｖ或いは４００Ｖという高い電圧を降圧して１２Ｖ程度を出力するレギュレータは、レギュレータで消費する電力も大きく発熱が多く、狭い空間で効率良く放熱するための工夫が必要となる。また、電源の変換効率も劣化する。
【００１６】
本発明は、上記の状況に鑑み、大きな部品を追加することなく、且つまた、効率を犠牲にすることなく小型で電力損失の小さいスイッチング電源装置、並びに、当該スイッチング電源装置を用いて小型で高効率のＬＥＤ照明装置を実現することを第１の目的とする。
【００１７】
更に、調光器内部には位相制御を行うために双方向サイリスタ（ＴＲＩＡＣ）が用いられている場合が多く、調光器の出力に出力電圧が立ち上がるまでの間であっても、ＴＲＩＡＣへのトリガ信号を生成するために数ｍＡ程度の電流を流す必要がある。本発明は、調光器から電源回路に流れ込む電流を監視し、当該電流が規定値以下にならないような制御を電源回路が行うことで、調光器の制御に必要な電流が常に確保され、調光器をより安定に動作させることが可能なＬＥＤ照明装置を実現することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記第１の目的を達成するための本発明に係るスイッチング電源装置は、全波整流回路と、トランスと、前記トランスの一次側コイルに直列に接続して、前記全波整流回路の一対の出力端の一方端から他方端へ前記一次側コイルを経由して流れる直流電流をスイッチングする第１のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、前記制御回路に供給する電源電圧を生成する内部電源回路と、一対の入力端が前記トランスの二次側コイルと接続し、一対の出力端が負荷と接続する負荷用整流平滑回路と、を備え、前記内部電源回路は、第１の平滑容量と、第２の平滑容量と、制御回路用整流平滑回路と、を備え、前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量の直列回路の両端が、前記一次側コイルと前記第１のスイッチング素子の直列回路の両端と各別に接続し、且つ、前記全波整流回路の前記一対の出力端と直接またはインピーダンス素子を介して各別に接続し、前記内部電源用整流平滑回路は、第３の平滑容量とダイオードの直列回路を備え、前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量の接続点の電圧を整流平滑した電圧を前記制御回路に前記電源電圧として供給することを第１の特徴とする。
【００１９】
上記第１の特徴のスイッチング電源装置に依れば、第１の平滑容量と第２の平滑容量の直列回路を用いて全波整流回路からの高い出力電圧を分圧し、降圧された電圧を第１の平滑用量と第２の平滑用量の接続点を介して制御回路に供給する。これにより、大きな部品を追加する必要がなく、また、基本的には損失のないコンデンサで分圧することにより効率が犠牲になることがないため、小型で効率の良いスイッチング電源を実現できる。
【００２０】
尚、上記第１の特徴のスイッチング電源装置はトランスを備える絶縁型の構成であるが、トランスが不要の非絶縁型の構成も可能である。以下に非絶縁型の構成の例を挙げる。
【００２１】
上記第１の目的を達成するための本発明に係るスイッチング電源装置は、全波整流回路と、コイルと、前記コイルに直列に接続して、前記全波整流回路の一対の出力端の一方端から他方端へ前記コイルを経由して流れる直流電流をスイッチングする第１のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、前記制御回路に供給する電源電圧を生成する内部電源回路と、を備え、前記内部電源回路は、第１の平滑容量と、第２の平滑容量と、制御回路用整流平滑回路と、を備え、前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量の直列回路の一方端が前記コイルと直接または負荷を介して接続し、他方端が前記第１のスイッチング素子と直接接続し、且つ、両端が前記全波整流回路の前記一対の出力端と直接またはインピーダンス素子を介して各別に接続し、前記内部電源用整流平滑回路は、第３の平滑容量とダイオードの直列回路を備え、前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量の接続点の電圧を整流平滑した電圧を前記制御回路に前記電源電圧として供給し、一方端が前記コイルの一方端と直接、他方端が前記コイルの他方端と負荷を介して接続する還流ダイオードを備えることを第２の特徴とする。
【００２２】
上記第１の目的を達成するための本発明に係るスイッチング電源装置は、全波整流回路と、コイルと、前記コイルに直列に接続して、前記全波整流回路の一対の出力端の一方端から他方端へ前記コイルを経由して流れる直流電流をスイッチングする第１のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、前記制御回路に供給する電源電圧を生成する内部電源回路と、を備え、前記内部電源回路は、第１の平滑容量と、第２の平滑容量と、制御回路用整流平滑回路と、を備え、前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量の直列回路の一方端が前記コイルと直接接続し、他方端が前記第１のスイッチング素子と直接接続し、且つ、両端が前記全波整流回路の前記一対の出力端と直接またはインピーダンス素子を介して各別に接続し、前記内部電源用整流平滑回路は、第３の平滑容量とダイオードの直列回路を備え、前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量の接続点の電圧を整流平滑した電圧を前記制御回路に前記電源電圧として供給し、一方端が前記第１のスイッチの一方端と直接、他方端が前記第１のスイッチング素子の他方端と負荷を介して接続する第２のダイオードを備えることを第３の特徴とする。
【００２３】
上記第２または第３の何れかの特徴のスイッチング電源装置は、非絶縁型のスイッチング電源であるため、トランスが不要でより小型化に適し、装置の筐体で絶縁が確保できる場合に有用である。また、降圧型、昇圧型の構成の何れも可能であり、特に昇圧型のスイッチング電源を用いることで、商用電源の交流電圧が低い場合であっても負荷に必要な電圧を供給することが可能になる。
【００２４】
更に、本発明に係るスイッチング電源装置は、上記第１乃至第３の何れかの特徴に加えて、前記内部電源回路は、一対の入力端が前記第２の平滑容量の両端と各別に接続し、一対の出力端が前記内部電源用整流平滑回路の一対の入力端と各別に接続する倍電圧整流回路を備えることを第４の特徴とする。
【００２５】
上記第４の特徴のスイッチング電源装置に依れば、倍電圧整流回路を備えることで、商用電源の電圧が低下した場合であっても高い電圧を制御回路に供給できるため、制御回路を安定に動作させることが可能になる。
【００２６】
上記第１の目的を達成するための本発明に係るＬＥＤ照明装置は、上記第１乃至第４の何れかの特徴のスイッチング電源装置と、前記負荷としてのＬＥＤと、前記ＬＥＤの明るさを制御するための調光器と、第１のインピーダンス素子と、を備え、前記調光器の一端が、前記全波整流回路の一対の入力端の何れかと直接または前記第１のインピーダンス素子を介して直接接続し、前記全波整流回路の前記一対の入力端の何れか一方が前記第１のインピーダンス素子と直接接続するか、又は、前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量との直列回路の一方端が前記全波整流回路の前記一対の出力端の何れか一方と前記第１のインピーダンス素子を介して接続することを第１の特徴とする。
【００２７】
上記第１の特徴のＬＥＤ照明装置に依れば、第１及び第２の平滑容量を利用して、調光器を安定に動作させるためのスナバ回路を、第１及び第２の平滑容量の直列回路に第１のインピーダンスを接続することで構成することができ、上記本発明のスイッチング電源装置を用いて小型で高効率のＬＥＤ照明装置を実現することができる。
【００２８】
更に、本発明に係るＬＥＤ照明装置は、上記第１の特徴に加えて、前記第１の平滑容量と前記第２の平滑容量と前記第１のインピーダンス素子との合成インピーダンスの時定数が１０マイクロ秒以上であることを第２の特徴とする。
【００２９】
調光器によってローパスフィルタの時定数は様々であるが、合成インピーダンスの時定数を１０マイクロ秒以上程度に設定することにより、市場で流通されている調光器の大半に対して、ローパスフィルタの共振を抑えるためのスナバ回路を構成することが可能となる。
【００３０】
更に、上記第２の目的を達成するための本発明に係るＬＥＤ照明装置は、上記第１または第２の何れかの特徴に加えて、前記スイッチング電源装置が、第２のスイッチング素子と、第２のインピーダンス素子と、一方端が前記第２の平滑容量の前記第１の平滑容量と接続しない一方端と接続し、他方端が前記全波整流回路の前記一対の出力端のうち前記第１の平滑容量と接続しない出力端と接続する第３のインピーダンス素子と、前記第３のインピーダンス素子の両端の電圧を比較する電圧比較器と、を備え、前記第２のスイッチング素子と前記第２のインピーダンス素子の直列回路の両端が、前記全波整流回路の前記一対の出力端の夫々と、各別に接続し、前記第２の平滑容量の前記一方端の電位が前記第２の平滑容量と前記第１の平滑容量との接続点の電位よりも低い場合、前記第３のインピーダンス素子の前記一方端の電位を基準とする前記第３のインピーダンス素子の前記他方端の電位が所定の基準電圧よりも高いと前記第２のスイッチング素子がオンし、低いと前記第２のスイッチング素子がオフし、前記第２の平滑容量の前記一方端の電位が前記第２の平滑容量と前記第１の平滑容量との接続点の電位よりも高い場合、前記第３のインピーダンス素子の前記一方端の電位を基準とする前記第３のインピーダンス素子の前記他方端の電位が所定の基準電圧よりも低いと前記第２のスイッチング素子がオンし、高いと前記第２のスイッチング素子がオフすることを第３の特徴とする。
【００３１】
上記第３の特徴のＬＥＤ照明装置に依れば、調光器からスイッチング電源回路に流れ込む電流が規定値以下となった場合であっても、電源回路内部で電流を流すことで調光器内部のＴＲＩＡＣへのトリガ信号を生成するための電流を確保し、調光器１４をより安定に動作させることができる。
【００３２】
更に、本発明に係るＬＥＤ照明装置は、上記第３の特徴に加えて、前記第３のインピーダンス素子は前記第１のインピーダンス素子と共用されることを第４の特徴とする。
【００３３】
上記調光器からスイッチング電源回路に流れ込む電流を検出するためのインピーダンス素子は、スナバ回路を構成するためのインピーダンス素子と共用することが可能である。
【発明の効果】
【００３４】
従って、本発明に依れば、損失が少なく高効率であり、小型のスイッチング電源装置並びにＬＥＤ照明装置を実現することができ、且つ、調光器が安定に動作するＬＥＤ照明装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の一例を示す図。
【図２】本発明に係る絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図３】本発明に係る絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図４】本発明に係る絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図５】倍電圧整流回路の回路構成の一例を示す図。
【図６】本発明に係る絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図７】本発明に係る絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図８】本発明に係る非絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の一例を示す図。
【図９】本発明に係る非絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図１０】本発明に係る非絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図１１】本発明に係る非絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図１２】本発明に係る非絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図１３】本発明に係る非絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図１４】本発明に係る非絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図１５】本発明に係る非絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図１６】本発明に係る非絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図１７】本発明に係る非絶縁型のスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図１８】本発明に係るスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成の他の例を示す図。
【図１９】従来技術に係るスイッチング電源装置及びＬＥＤ照明装置の回路構成図。
【図２０】位相制御式調光器の出力電圧波形を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
〈第１実施形態〉
本発明の一実施形態に係るスイッチング電源装置１０１（以降、適宜「本発明装置１０１」と称す）及びＬＥＤ照明装置の構成例を図１に示す。尚、以降の実施形態の説明に用いる図面では、同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、また、名称及び機能も同一であるので、同様の説明を繰り返すことはしない。
【００３７】
図１の回路ブロック図に示されるように、本発明装置１０１は、全波整流回路２、第１の平滑容量４、第２の平滑容量５、制御回路８、第１のスイッチング素子９、一次側コイルと当該一次側コイルと誘導結合する二次側コイルからなるトランス１０、整流平滑回路１１，１２で構成されている。更に、本発明装置１０１において、負荷１３としてＬＥＤを接続し、インピーダンス素子３を全波整流回路２の入力或いは出力側に、調光器１４を全波整流回路２の入力側に挿入することで、ＬＥＤ照明装置が構成されている。
【００３８】
全波整流回路２は、商用電源１からの交流電圧を入力として、当該交流電圧を全波整流した直流電圧を出力する。商用電源１は、交流電源であり、例えば日本の場合交流１００Ｖ、欧州等では交流２４０Ｖ程度の商用電源である。全波整流回路２は、例えば、４つのダイオードを組み合わせて構成されるダイオードブリッジである。
【００３９】
第１の平滑容量４と第２の平滑容量５は、直列に接続されている。そして、当該第１及び第２の平滑容量の直列回路の両端は、夫々、全波整流回路２の一対の出力端に各別に電気的に接続されている。これにより、商用電源１からの交流電圧は、全波整流回路２によって整流され脈流となり、平滑容量４，５の直列容量により平滑される。第１の平滑容量４と第２の平滑容量５を介して、平滑された脈流電圧がトランス１０の１次側コイル及び第１のスイッチング素子９に印加され、電流が流れる。
【００４０】
ここで、第１の平滑容量４は容量が例えば数μＦから数十μＦで、耐圧は４００Ｖ程度の電解コンデンサ或いはフィルムコンデンサが好ましい。一方、第２の平滑容量５は、容量が例えば第１の平滑容量の１０倍程度以上で、耐圧が２５Ｖ程度のチップコンデンサ或いは電解コンデンサを利用できる。２５Ｖ程度の低耐圧でよいため、部品サイズは小さいものを利用できる。このため、従来技術と比較して第２の平滑容量５の追加による実装面積および容積の増加は無視できる。また、第１及び第２の平滑容量４，５の直列容量は数μＦ程度となる。
【００４１】
第２の平滑容量５の両端には、ダイオード６と第３の平滑容量７の直列回路が、第２の平滑容量５に対して並列に接続されている。ダイオード６は、第２の平滑容量５の両端に発生する電圧を整流するためのダイオードであり、第３の平滑容量７は、容量が数μＦから数十μＦで、耐圧は２５Ｖ程度のチップコンデンサ或いは電界コンデンサが好ましい。２５Ｖ程度の低耐圧でよいため、部品サイズは小さいものを利用できる。
【００４２】
ダイオード６と第３の平滑容量７の直列回路が、整流平滑回路１１を構成する。当該整流平滑回路１１は、第１の平滑容量４と第２の平滑容量５の接続点の電圧を整流し、平滑し、第１の平滑容量４と第２の平滑容量５の接続点を介して制御回路８に第１のスイッチング素子９のスイッチング制御のための動作電圧を供給する役割を有している。即ち、第１及び第２の平滑容量と併せて、第１〜第３の平滑容量４，５，７及びダイオード６が、制御回路８に電源電圧を供給する内部電源回路としての役割を有している。
【００４３】
制御回路８は、第１のスイッチング素子９のオン及びオフを制御するための制御回路であり、オン／オフの周波数は例えば数十ｋＨｚから百数十ｋＨｚである。制御回路８は第１のスイッチング素子９をスイッチングするための信号を出力し、第１のスイッチング素子９は当該信号を受けオン／オフを繰り返す。第１のスイッチング素子９のオン期間およびオフ期間を制御することにより、負荷１３に流れる電流および電圧が制御される。
【００４４】
第１のスイッチング素子９は、例えばパワーＭＯＳＦＥＴで構成され、制御回路８からの制御信号に基づきオン及びオフが制御されることによって、負荷１３に流れる電流および電圧を制御する。
【００４５】
トランス１０は、一次側コイルと、当該コイルと誘導結合する二次側コイルとからなる。トランス１０の１次側コイルには第１のスイッチング素子９によりスイッチング制御された脈流が印加されると、トランス１０の２次側コイルに、トランスの巻き線の巻き数比に比例した交流電圧が発生する。当該交流電圧は整流平滑回路１２で整流され平滑化されて負荷１３に印加される。
【００４６】
整流平滑回路（負荷用の整流平滑回路）１２は、トランス１０の交流出力電圧を整流し平滑し、負荷１３に直流電圧を供給するための回路であり、例えば、ダイオードとコンデンサとチョークコイルで構成される。
【００４７】
負荷１３は、本実施形態では、照明用のＬＥＤユニットであり、一または複数のＬＥＤ発光素子が、夫々、直列または並列に、或いは、直並列に接続されている。
【００４８】
調光器１４は、商用電源１からの交流電圧を位相制御し、図２０（Ａ）に示される電圧波形に変換して、全波整流回路２に出力する。交流電圧がカットされる位相角に応じて、全波整流回路の出力電圧が調整され、結果、負荷１３であるＬＥＤに供給される直流電圧が調整され、ＬＥＤの明るさが調整される。
【００４９】
インピーダンス素子３は、第１及び第２の平滑容量４，５と直列に接続し、調光器１４を安定に動作させるためのスナバ回路を構成する。インピーダンス素子３は、１０Ωから２００Ω程度の抵抗やインダクタ等で構成されることが好ましい。上述の通り、第１及び第２の平滑容量の直列容量値が数μＦ程度となっていることから、スナバ回路の時定数は数十μｓｅｃ以上となる。一方、調光器内部のローパスフィルタの時定数は数ｎｓｅｃ程度であり、背景技術で述べた如く、ローパスフィルタの共振を抑える条件を満たしているため、調光器の動作が安定する。
【００５０】
本発明装置１０１では、全波整流回路２の脈流出力電圧がスイッチングされ、トランス１０、整流平滑回路１２を介して負荷１３に供給される一方で、当該全波整流回路２からの脈流出力電圧は第１の平滑容量４と第２の平滑容量５によって分圧される。分圧された電圧は一部交流成分を含み、整流平滑回路１１のダイオード６で整流され第３の平滑容量７で平滑されて、制御回路８の電源端子に印加される。
【００５１】
ここで、第１の平滑容量４と第２の平滑容量５の容量値は夫々、数μＦと数十μＦ程度とすることで、第２の平滑容量５の両端の電圧は入力電圧の１／１０程度とすることができ、制御回路の電源電圧として印加することが可能となる。従って、高耐圧のレギュレータ等を用いることなく、第１〜第３の平滑容量４，５，７とダイオード６を用いて制御回路８用の内部電源回路を構成することができる。
【００５２】
更に、第１及び第２の平滑容量４，５は、調光器１４の共振を抑えるスナバ回路に共用することができるため、本発明装置１０１を用いて小型で高効率のＬＥＤ照明装置を実現できる。
【００５３】
尚、本実施形態では、図１に示されるように、インピーダンス素子３を、第１の平滑容量４と第２の平滑容量５との直列回路と全波整流回路２の出力端との間に接続しているが、図２に示されるように、全波整流回路２の入力端側に接続しても構わない。図２にインピーダンス素子３を全波整流回路２の入力端側に接続したスイッチング電源装置１０２（本発明装置１０２）及びＬＥＤ照明装置の回路ブロック図の一例を示す。スナバ回路としての効果は、本発明装置１０１と本発明装置１０２の間で何ら変わるところはない。
【００５４】
〈第２実施形態〉
本発明の一実施形態に係るスイッチング電源装置１０３（以降、適宜「本発明装置１０３」と称す）及びＬＥＤ照明装置の構成例を図３に示す。本発明装置１０３は、第１実施形態のスイッチング電源装置において、入力端が第２の平滑容量５の両端と各別に接続し、出力端が整流平滑回路１１と各別に接続する倍電圧整流回路１５を、更に備えてなる。
【００５５】
倍電圧整流回路１５は、第２の平滑容量５に分圧される電圧を昇圧して整流平滑回路１１に出力する。これにより、商用電源１の電圧が低下した場合、或いは、調光器１４の出力電圧が低い場合であっても高い電圧を制御回路８に供給できることから、商用電源１の電圧が更に低い電圧領域まで制御回路８を安定に動作させ、ＬＥＤ照明を点灯させることが可能になる。
【００５６】
尚、本実施形態では、インピーダンス素子３を、第１の平滑容量４と第２の平滑容量５との直列回路と全波整流回路２の出力端との間に接続しているが、第１実施形態における図２と同様、全波整流回路２の入力端側に接続しても構わない。図４にインピーダンス素子３を全波整流回路２の入力端側に接続したスイッチング電源装置１０４（本発明装置１０４）及びＬＥＤ照明装置の回路ブロック図の例を示す。
【００５７】
倍電圧整流回路１５の回路構成例を図５に示す。図５に示されるように、倍電圧整流回路１５は、１乃至複数段の２つのコンデンサと２つのダイオードからなる組で構成され、ダイオードとコンデンサの段数を増加することにより、高い出力電圧が得られる。
【００５８】
以下に、図５を参照して、倍電圧整流回路１５の動作について詳細に説明する。
【００５９】
第２の平滑容量５の両端のノードａ，ｂの間に脈流電圧が印加され、第１の平滑容量４と第２の平滑容量５の接続ノードａの電位が低い状態ＶＬから高い状態ＶＨに変化すると、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１を経由する電流が流れ、コンデンサＣ１が充電され、コンデンサＣ１にはダイオードＤ１のカソードと接続する側（ノードｃ）をプラスとする電圧が印加される。また、ノードｃの電位は、ノードａの電位ＶＨとほぼ等しくなる。このとき、コンデンサＣ２には電荷が貯えられていない状態であるとする。
【００６０】
その後、接続ノードａの電位が高い状態ＶＨから低い状態ＶＬ（ここでは、０Ｖとする）に変化すると、コンデンサＣ１のノードｃの電位がコンデンサＣ２のダイオードＤ２のカソードと接続する側（ノードｄ）の電位よりも高くなるため、コンデンサＣ１に貯えられていた電荷の一部がダイオードＤ２を介してコンデンサＣ２に移動する。即ち、コンデンサＣ１は放電され、コンデンサＣ２は充電される。そして、コンデンサＣ１から出た電流はダイオードＤ２、コンデンサＣ２、第２の平滑容量５に流れる。この結果、コンデンサＣ１とＣ２の容量が等しいとした場合、コンデンサＣ１に貯えられていた電荷の半分がコンデンサＣ２に移動し、コンデンサＣ２の両端の電圧（＝ＶＣ２）はＣ１の両端の電圧の１／２、即ちＶＨ／２となる。
【００６１】
その後、接続ノードａの電位が再度、低い状態ＶＬから高い状態ＶＨに変化すると、コンデンサＣ２のノードｄの電位は、ノードａの電位にコンデンサＣ２の両端の電位を加算した電位になる。即ち、ＶＨ＋ＶＣ２（＝３ＶＨ／２）に昇圧された電圧が得られる。このとき、コンデンサＣ１は再び充電され、コンデンサＣ１の両端の電圧は再びＶＨに上昇している。
【００６２】
その後、接続ノードａの電位が再度、高い状態ＶＨから低い状態ＶＬに変化すると、コンデンサＣ１のノードｃの電位（＝ＶＨ）がコンデンサＣ２のノードｄの電位（＝ＶＬ＋ＶＣ２）よりも高い場合、コンデンサＣ１に貯えられていた電荷の一部がダイオードＤ２を介してコンデンサＣ２に移動する。これにより、コンデンサＣ２は更に充電される。そして、コンデンサＣ１から出た電流はダイオードＤ２、コンデンサＣ２、第２の平滑容量５に流れる。
【００６３】
上記のように、コンデンサＣ１の充放電とコンデンサＣ２の充電が繰り返されることにより、コンデンサＣ２の両端の電圧は、コンデンサＣ２のノードｄの電位（＝ＶＬ＋ＶＣ２）がコンデンサＣ１のノードｃの電位（＝ＶＨ）を超えない限り、上昇する。この結果、コンデンサＣ２には、両端電圧ＶＣ２＝ＶＨ−ＶＬに相当する電荷が貯えられ、ＶＨ−ＶＬだけ昇圧された電圧を出力することができる。
【００６４】
尚、コンデンサＣ２の両端には、逆流防止用のダイオードＤ１，Ｄ２が挿入されているため、コンデンサＣ２の両端の電圧がダイオードＤ１とＤ２の閾値電圧の和を超えない限り、コンデンサＣ２に貯えられた電荷が自発放電することはない。
【００６５】
更に、上記のコンデンサＣ１とＣ２、及びダイオードＤ１とＤ２からなる回路を複数段カスケード接続することにより、より高い出力電圧を得ることができる。
【００６６】
〈第３実施形態〉
本発明の一実施形態に係るスイッチング電源装置１０５（以降、適宜「本発明装置１０５」と称す）及びＬＥＤ照明装置の構成例を図６に示す。本発明装置１０５は、第１実施形態のスイッチング電源装置１０１において、調光器１４から電源回路に流れ込む電流を監視するための電圧比較器１６、及び、当該電流が規定値以下となった場合に電流値を確保するために電源内部で電流を流すための第２のインピーダンス素子１７と第２のスイッチング素子１８を更に備えることで、調光器１４をより安定に動作させるようにしたものである。
【００６７】
電圧比較器１６は、好ましくはコンパレータであり、入力電圧を参照電圧と比較し、参照電圧を基準とした入力電圧が所定の基準電圧より高くなる場合に“Ｈｉｇｈ”レベルを出力する。ここでは、電圧比較器１６は、インピーダンス素子３と第２の平滑容量５の接続点の電位を参照電圧として、全波整流回路２の出力端とインピーダンス素子３の接続点の電位を入力電圧として、参照電圧を基準とした入力電圧を求め、増幅する。図６では、インピーダンス素子３の第２の平滑容量５と接続する一方端側から、全波整流回路２のマイナス側出力端と接続する他方端へと電流が流れるため、上記参照電圧を基準とした入力電圧は、負の値をとる。
【００６８】
第２のインピーダンス素子１７は、例えば、１ｋΩから１００ｋΩ程度の抵抗で構成される。第２のスイッチング素子１８は、例えばパワーＭＯＳＦＥＴで構成される。尚、第２のインピーダンス素子１７、第２のスイッチング素子１８、及び、制御回路８は、同一の集積回路ＩＣ２３内に搭載されていることが好ましい。
【００６９】
調光器１４の出力電圧が低くなると、本発明装置１０５のインピーダンス素子３に流れ込む電流が少なくなるため、上述の電圧比較器１６の参照電圧に対して入力電圧が上昇する。これにより、電圧比較器１６の出力が“Ｈｉｇｈ”レベルとなり、第２のスイッチング素子１８がオンとなって、全波整流回路２の一方端から、第２のインピーダンス素子１７、第２のスイッチング素子１８、そして、インピーダンス素子３を通って全波整流回路２の他方端へと電流が流れるため、調光器１４に電流を流すことができる。このため、上述の如く、調光器内部のＴＲＩＡＣへのトリガ信号を生成するための電流を確保することが可能になる。
【００７０】
更に、本発明装置１０５において、インピーダンス素子３は、電源回路に流れる電流量を検出する役割を有しているとともに、第１及び第２の平滑容量４，５と直列に接続して、調光器１４の共振を抑えるスナバ回路を構成するためのインピーダンス素子と共用されている。
【００７１】
更に、本発明装置１０５において、上述の図３に示す本発明装置１０３と同様、倍電圧整流回路１５を、第１の平滑容量４と第２の平滑容量５との直列回路と整流平滑回路１１との間に接続したスイッチング電源装置１０６（本発明装置１０６）の一例を図７に示す。
【００７２】
〈第４実施形態〉
上記第１乃至第３実施形態では、本発明のスイッチング電源装置について、トランス１０を備えた絶縁型の構成を例として説明したが、非絶縁型の構成も可能である。本発明の一実施形態に係るスイッチング電源装置１０７（以降、適宜「本発明装置１０７」と称す）及びＬＥＤ照明装置の構成例を図８に示す。本発明装置１０７は、本発明装置１０１のトランス１０と整流平滑回路１２に代えて、コイル１９と、還流ダイオード２０を備えてなる。
【００７３】
コイル１９は、第１の平滑容量４および第２の平滑容量５により平滑された高電圧を降圧するためものであり、チョークコイルを用いることができる。
【００７４】
還流ダイオード２０は、第１のスイッチング素子９がオフのときに、コイル１９の一方端から他方端に流れる電流を負荷１３を介してコイル１９の一方端に還流させるためのものであり、コイル１９に溜まったエネルギーを電流として取り出す役割を有している。
【００７５】
他の全波整流回路２、インピーダンス素子３、内部電源回路を構成する第１の平滑容量４、第２の平滑容量５、ダイオード６、及び、第３の平滑容量７、並びに、制御回路８、第１のスイッチング素子９、整流平滑回路１１、負荷１３、及び、調光器１４の構成および内部電源回路の動作については、上述の図１に示す本発明装置１０１と同様であるので説明を割愛する。
【００７６】
商用電源１からの交流電圧は、全波整流回路２によって整流され脈流となり、平滑容量４，５の直列容量により平滑される。そして、第１のスイッチング素子９がオンになると、第１の平滑容量４と第２の平滑容量５を介して、平滑された脈流電圧がコイル１９及び第１のスイッチング素子９に印加され、コイル１９の自己インダクタンスの影響により、徐々に増加する電流が負荷１３に供給される。
【００７７】
一方、第１のスイッチング素子９がオフになると、商用電源１からの電力供給は絶たれるものの、コイル１９の自己インダクタンスの影響によりコイル１９の電流は流れ続け、コイル１９の一方端から、還流ダイオード２０を介してコイル１９の他方端へ流れ込む還流電流が流れる。このため、負荷１３に供給される電流は徐々に減少してゆく。
【００７８】
再び第１のスイッチング素子９がオンになると、徐々に増加する電流が負荷１３に供給され、結果、負荷１３に供給される電流量は三角波状の時間変化を示す。
【００７９】
上記本発明装置１０７も、高耐圧のレギュレータ等を用いることなく、第１〜第３の平滑容量４，５，７とダイオード６を用いて制御回路８用の内部電源回路を構成することができ、小型で高効率のスイッチング電源が実現されている。また、第１及び第２の平滑容量は、調光器１４の共振を抑えるスナバ回路に共用することができるため、上記本発明装置１０６を用いて小型で高効率のＬＥＤ照明装置を実現できる。
【００８０】
更に、本実施形態では、トランスが不要であり、トランスよりも小さなチョークコイルを用いてスイッチング電源装置を構成できるため、更に小型化が可能となる。
【００８１】
図９に示すスイッチング電源装置１０８（本発明装置１０８）は、本発明装置１０７において、上述の図２に示す本発明装置１０２と同様、インピーダンス素子３を全波整流回路２の入力端側に接続した一例である。
【００８２】
また、図１０に示すスイッチング電源装置１０９（本発明装置１０９）は、本発明装置１０７において、上述の図３に示す本発明装置１０３と同様、倍電圧整流回路１５を、第１の平滑容量４との第２の平滑容量５の直列回路と整流平滑回路１１との間に接続した一例である。
【００８３】
また、図１１に示すスイッチング電源装置１１０（本発明装置１１０）は、倍電圧整流回路１５を接続した本発明装置１０９において、上述の図４に示す本発明装置１０４と同様、インピーダンス素子３を全波整流回路２の入力端側に接続した一例である。
【００８４】
更に、図１２に示すスイッチング電源装置１１１（本発明装置１１１）は、倍電圧整流回路１５を備える本発明装置１０９において、更に、図７に示される、電圧比較器１６、及び、調光器１３内部のＴＲＩＡＣへのトリガ信号を生成するための電流を確保するための第２のインピーダンス素子１７と第２のスイッチング素子１８の直列回路を、全波整流回路２の両端に電気的に接続した一例である。
【００８５】
更に、上記本発明装置１０７〜１１１は、降圧型の非絶縁型スイッチング電源装置の構成例であるが、昇圧型の構成も可能である。
【００８６】
図１３に示すスイッチング電源装置１１２（以降、「本発明装置１１２」と称す）は、還流ダイオード２０の一方端がコイル１９と直接接続し、他方端が負荷１３を介してコイル１９と接続して、コイル１９、還流ダイオード２０、そして負荷１３からなる電流の還流路が形成されている点で図８の本発明装置１０７と共通であるが、負荷１３との接続の仕方が異なっている。即ち、本発明装置１０７では、負荷１３の一方端は必ずコイル１９を介して全波整流回路２の出力端の何れか一方と電気的に接続するのに対し、本発明装置１１２では、負荷１３の両端はコイルを介さず全波整流回路２の出力端の両方と電気的に各別に接続する。一方で、本発明装置１１２では、負荷１３の一方端は必ず還流ダイオード２０を介して全波整流回路２の出力端の何れか一方と電気的に接続している。
【００８７】
本発明装置１１２では、商用電源１からの交流電圧は、全波整流回路２によって整流され脈流となり、平滑容量４と５との直列容量により平滑される。そして、第１のスイッチング素子９がオンからオフにスイッチングされると、コイル１９の自己インダクタンスの影響により、コイル１９の一方端から、還流ダイオード２０を介してコイル１９の他方端へ流れ込む還流電流が流れる。このとき、コイル１９と還流ダイオード２０のアノードとの接続点の電位は、コイル１９に生じる誘導起電力により、平滑容量４と５との直列容量により平滑された脈流電圧よりも昇圧される。
【００８８】
これにより、昇圧された電圧を負荷１３に供給することが可能になるため、商用電源１の電圧が低い場合であってもＬＥＤを点灯させることが可能になる。
【００８９】
図１４に示すスイッチング電源装置１１３（本発明装置１１３）は、本発明装置１１２において、上述の図２に示す本発明装置１０２並びに図９に示す本発明装置１０８と同様、インピーダンス素子３を全波整流回路２の入力端側に接続した一例である。
【００９０】
また、図１５に示すスイッチング電源装置１１４（本発明装置１１４）は、本発明装置１１２において、上述の図３に示す本発明装置１０３並びに図１０に示す本発明装置１０９と同様、倍電圧整流回路１５を、第１の平滑容量４との第２の平滑容量５の直列回路と整流平滑回路１１との間に接続した一例である。
【００９１】
更に、図１６に示すスイッチング電源装置１１５（本発明装置１１５）は、倍電圧整流回路１５を備える本発明装置１１４において、更に、図７或いは図１２に示される、電圧比較器１６、及び、調光器１３内部のＴＲＩＡＣへのトリガ信号を生成するための電流を確保するための第２のインピーダンス素子１７と第２のスイッチング素子１８の直列回路を、全波整流回路２の両端に電気的に接続した一例である。
【００９２】
更に別の非絶縁型で昇圧型のスイッチング電源装置の構成例を図１７に示す。図１７に示すスイッチング電源装置１１６（本発明装置１１６）では、第１のスイッチング素子９がオンからオフにスイッチングされると、コイル１９に流れる電流は、第２のダイオード２１（及び負荷１３）を経由して全波整流回路２の出力端へ流れ込む。このとき、コイル１９とダイオード２１のアノードとの接続点の電圧は、コイル１９に生じる誘導起電力により昇圧される。
【００９３】
以上、本発明装置１０１〜１１６を例として本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは本発明の好適な実施形態の一例である。本発明の実施形態はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。
【００９４】
〈別実施形態〉
以下に、別実施形態について説明する。
【００９５】
〈１〉上記実施形態では、全波整流回路２の出力端の接続先に関して、全波整流回路２のプラス側の出力端が第１の平滑容量４と電気的に接続し、全波整流回路２のマイナス側の出力端が第２の平滑容量５と電気的に接続している。言い換えると、第２の平滑容量５の第１の平滑容量４と接続しない一方端の電位が、第２の平滑容量５と第１の平滑容量４との接続点の電位よりも低くなっている。そして、全波整流回路２のマイナス側出力電圧を基準とする電圧を制御回路８の電源電圧として供給する構成である。しかしながら逆に、全波整流回路２のプラス側出力電圧を基準とする電圧を制御回路８の電源電圧として供給する構成としても構わない。図１８に示すスイッチング電源装置１１７は、図６に示すスイッチング電源装置１０５において、全波整流回路２のプラス側出力電圧を基準とする電圧を制御回路８の電源電圧として供給する構成である。
【００９６】
この構成では、第２の平滑容量５の第１の平滑容量４と接続しない一方端の電位は、第２の平滑容量５と第１の平滑容量４との接続点の電位よりも高くなる。そして、インピーダンス素子３に流れる電流は、全波整流回路２のプラス出力端と接続する一方端から、インピーダンス素子３の第２の平滑容量５と接続する他方端側へ流れる。このため、インピーダンス素子３に流れる電流量が減少すると、全波整流回路２の出力端とインピーダンス素子３の接続点の電位（電圧比較器１６の入力電圧）は、インピーダンス素子３の第２の平滑容量５の接続点の電位（電圧比較器１６の参照電圧）を基準として低下することになる。従って、電圧比較器１６は、入力電圧を参照電圧と比較するが、当該参照電圧を基準とした入力電圧が所定の基準電圧より低くなると第２のスイッチング素子１８がオンとなるように、第２のスイッチング素子１８への制御信号を出力する。これにより、調光器１３内部のＴＲＩＡＣへのトリガ信号を生成するための電流を確保することが可能になり、調光器１３を安定に動作させることができる。
【００９７】
〈２〉上記第３実施形態では、インピーダンス素子３は、電源回路に流れる電流量を検出する役割を有しているとともに、第１及び第２の平滑容量と直列に接続して、調光器１４の共振を抑えるスナバ回路を構成するためのインピーダンス素子としても機能している。しかしながら、電流検出用のインピーダンス素子と、スナバ回路形成用のインピーダンス素子とを、別個に備えていても構わない。上述の通り、スナバ回路形成用のインピーダンス素子は、第１の平滑容量４と第２の平滑容量５との直列回路と全波整流回路２の出力端との間、或いは、全波整流回路２の入力端の何れか一方のどちらに接続されていてもよい。一方、電流検出用のインピーダンス素子は、第２の平滑容量５と全波整流回路２の出力端の間に接続されている必要がある。また、調光器１３は、全波整流回路２の入力端のうち、どちらに接続されていてもよい。
【００９８】
〈３〉上記実施形態では、本発明のスイッチング電源装置の構成例として、負荷としてＬＥＤを接続した場合を詳細に説明しているが、本発明のスイッチング電源装置に接続可能な負荷はＬＥＤに限られるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、小型で高効率が要求される商用電源を用いた製品に利用可能であり、特に、電球型ＬＥＤ照明やアダプタに本発明の電源を用いることによって、製品の小型化、高効率化が可能となる。
【符号の説明】
【０１００】
１：      商用電源（交流電源）
２：      全波整流回路
３，１７，３９：  インピーダンス素子
４，５，７，３１：  平滑容量
６，２１：  ダイオード
８，３５：  制御回路
９，１８：  スイッチング素子
１０：    トランス
１１：    内部電源用の整流平滑回路
１２：    負荷用の整流平滑回路
１３：    負荷
１４：    調光器
１５：    倍電圧整流回路
１６：    電圧比較器
１９：    コイル
２０：    還流ダイオード
２３：    集積回路
３２：    抵抗
３３，３８：  ＬＥＤユニット
３３ａ，３８ａ：  ＬＥＤ
３４：    インバータ回路
３４ａ：  ＭＯＳＦＥＴ
３６：    直流カットコンデンサ
３７：    インダクタ
１０１〜１１７：  本発明に係るスイッチング電源装置
【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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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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