(57)【要約】【課題】負荷回路が接続されていない場合に動作を停止して過電圧の発生を防ぐとともに、負荷回路の接続を監視するために消費される電力を抑える。【解決手段】接続部１７は、光源回路２１（負荷回路）を着脱自在に接続する。電源回路１４は、接続部１７に接続した光源回路２１に対して電力を供給する。制御回路１５は、電源回路１４を動作させる。制御電源回路１６は、制御回路１５を動作させる電力である制御電力を制御回路１５に対して供給する。制御電源回路１６は、制御回路１５が動作していないとき、接続部１７に接続した光源回路２１を流れる電流から制御電力を生成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷回路を着脱自在に接続する接続部と、
上記接続部に接続した負荷回路に対して電力を供給する電源回路と、
上記電源回路を動作させる制御回路と、
上記制御回路を動作させる電力である制御電力を上記制御回路に対して供給する制御電源回路とを有し、
上記制御電源回路は、上記制御回路が動作していないとき、上記接続部に接続した負荷回路を流れる電流から、上記制御電力を生成する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
上記制御電源回路は、
上記制御回路が動作を開始する前における消費電力である動作開始前消費電力よりも小さい電力を第一の制御電力として上記制御回路に対して供給し、
上記接続部に接続した負荷回路を流れる電流から、上記動作開始前消費電力と上記第一の制御電力との差よりも大きい電力を生成して、第二の制御電力として、上記第一の制御電力とともに上記制御回路に対して供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
上記接続部は、一対の出力端子を有し、
上記電源回路は、
上記一対の出力端子の間に電気接続した第一のコンデンサと、
低電位側に配置され、上記制御回路からの指示にしたがってオンオフし、上記制御回路が動作していない場合にオフになるスイッチング素子と
を有し、
上記制御電源回路は、
上記制御回路の電源入力に電気接続した第二のコンデンサと、
上記一対の出力端子の間に上記第一のコンデンサと並列に電気接続した第一の抵抗と、
上記スイッチング素子と上記第二のコンデンサとの間に電気接続した第二の抵抗と
を有する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
上記第一の抵抗の抵抗値Ｒａと、上記第二の抵抗の抵抗値Ｒ２と、上記制御回路の動作開始前における電源入力の等価抵抗Ｒ３との間には、以下の関係があることを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
Ｒ３／［Ｒａ＋Ｒ２＋Ｒ３］＜Ｖｍｉｎ／Ｖｐ
ただし、Ｖｍｉｎは、上記制御回路が動作する最低電源電圧、Ｖｐは、上記電源装置が入力する交流電力のピーク電圧である。
【請求項５】
上記第一の抵抗の抵抗値Ｒａと、上記第二の抵抗の抵抗値Ｒ２と、上記制御回路の動作開始前における電源入力の等価抵抗Ｒ３と、上記負荷回路の等価抵抗Ｒｂとの間には、以下の関係があることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の電源装置。
Ｒ３／［Ｒａ・Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）＋Ｒ２＋Ｒ３］＞Ｖｍｉｎ／Ｖｐ
ただし、Ｖｍｉｎは、上記制御回路が動作する最低電源電圧、Ｖｐは、上記電源装置が入力する交流電力のピーク電圧である。
【請求項６】
上記第一の抵抗の抵抗値Ｒａと、上記第二の抵抗の抵抗値Ｒ２と、上記制御回路の動作開始前における電源入力の等価抵抗Ｒ３との間には、以下の関係があることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の電源装置。
Ｒａ／［Ｒａ＋Ｒ２＋Ｒ３］＜ＶＬ／Ｖｐ
ただし、ＶＬは、上記負荷回路の動作時における両端電圧、Ｖｐは、上記電源装置が入力する交流電力のピーク電圧である。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電源装置と、
上記負荷回路を有するランプを着脱自在に固定するソケットと
を有することを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源装置及びそれを使った照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランプなどの負荷回路を流れる電流が所定の目標値になるよう動作する定電流駆動の電源装置がある。負荷回路が接続されていない状態で、定電流駆動しようとすると、電流が流れないため、電源装置の出力電圧が高くなり、無駄な電力損失が発生し、また、電源装置の故障の原因となる場合がある。また、この状態で負荷回路を接続すると、負荷回路に過大な電圧が印加されて、負荷回路の故障の原因となる場合がある。
これを防ぐため、負荷回路が接続されているか否かを判定する判定部を設け、負荷回路が接続されていないと判定した場合に、出力を停止する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３４４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
負荷回路が接続されていない状態で電源装置が動作を開始したのちに、負荷回路が接続される場合がある。このため、判定部は、負荷回路が接続されていないと判定したのちも、動作を続けて負荷回路の接続を監視する必要があり、電力を消費する。
この発明は、例えば、負荷回路が接続されていない場合に動作を停止して過電圧の発生を防ぐとともに、負荷回路の接続を監視するために消費される電力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】
この発明にかかる電源装置は、負荷回路を着脱自在に接続する接続部と、上記接続部に接続した負荷回路に対して電力を供給する電源回路と、上記電源回路を動作させる制御回路と、上記制御回路を動作させる電力である制御電力を上記制御回路に対して供給する制御電源回路とを有し、上記制御電源回路は、上記制御回路が動作していないとき、上記接続部に接続した負荷回路を流れる電流から、上記制御電力を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
制御電源回路が、負荷回路を流れる電流から制御電力を生成するので、負荷回路が接続されていない場合は、制御電力を生成しない。したがって、制御回路が動作せず、電源回路も動作しない。負荷回路が接続されると、制御電源回路が制御電力を生成し、制御回路が動作し、電源回路も動作する。これにより、負荷回路が接続されていない場合に過電圧が発生するのを防ぐとともに、負荷回路の接続を監視するために消費される電力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における照明器具１０の外観を示す図。
【図２】実施の形態１における照明器具１０の構成の概略を示す図。
【図３】実施の形態１における照明器具１０及び光源回路２１の回路構成を示す図。
【図４】実施の形態１における照明器具１０の動作の一例を示す図。
【図５】実施の形態１における抵抗値の関係を示す図。
【図６】実施の形態２における照明器具１０及び光源回路２１の回路構成を示す図。
【図７】実施の形態２における照明器具１０の動作の一例を示す図。
【図８】実施の形態３における照明器具１０及び光源回路２１の回路構成を示す図。
【図９】実施の形態３における照明器具１０の動作の一例を示す図。
【図１０】実施の形態４における照明器具１０及び光源回路２１の回路構成を示す図。
【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器具１０の外観を示す図である。
【００１０】
照明器具１０（照明装置）は、ランプ２０を取り付けて使用される。照明器具１０は、例えば、器具本体１１と、ソケット１２とを有する。ソケット１２（固定部）は、ランプ２０を着脱自在に固定する。器具本体１１は、ランプ２０に対して電力を供給する光源点灯装置などを内蔵している。
ランプ２０は、例えば、直管形状である。ランプ２０は、両端にソケット１２と係合する口金部を有する。ランプ２０は、例えばＬＥＤや有機ＥＬなどの光源を有する。光源は、例えばプリント配線板（基板）に実装されて、光源モジュールを構成している。光源モジュールは、例えば半透明あるいは透明の直管カバーの内側に配置されている。光源は、照明器具１０から供給された電力により点灯する。ランプ２０は、一対の入力端子を有する。入力端子は、例えば、口金部などに設けられている。入力端子は、照明器具１０の出力端子と接触して電気的に接続し、照明器具１０から、光源を点灯する電力を入力する。
【００１１】
図２は、この実施の形態における照明器具１０の構成の概略を示す図である。
【００１２】
照明器具１０（電源装置、直流電源装置）は、例えば、入力回路１３と、電源回路１４と、制御回路１５と、制御電源回路１６と、接続部１７とを有する。
入力回路１３は、例えば商用電源などの外部電源８０から電力を入力する。
電源回路１４（直流電源部）は、入力回路１３が入力した電力を、ランプ２０に対して供給する電力に変換する。
制御回路１５は、電源回路１４を制御して動作させる。
制御電源回路１６は、制御回路１５を動作させるための電力（制御電力）を生成して、制御回路１５に対して供給する。
接続部１７（コネクタ）は、ソケット１２に固定されたランプ２０と着脱自在に電気接続する。接続部１７は、接続したランプ２０に対して、電源回路１４が変換した電力を供給する。
【００１３】
ランプ２０（ＬＥＤＡＳＳＹ）は、例えば、光源回路２１を有する。光源回路２１（発光部）は、照明器具１０から供給される電力を光源に対して供給し、光源を点灯するための回路である。
【００１４】
入力回路１３から見ると、接続部１７と制御電源回路１６とは、直列に電気接続している。接続部１７と制御電源回路１６との直列回路は、電源回路１４と並列に電気接続している。このため、電源回路１４が動作していなくても、接続部１７及び制御電源回路１６に対して、入力回路１３を介して外部電源８０からの電力が供給される。
特に、接続部１７に光源回路２１が電気接続されている場合、光源回路２１を流れる電流が、制御電源回路１６を流れる。制御電源回路１６は、この電流から、制御回路１５を動作開始させるための電力を生成する。制御回路１５が動作を開始すると、電源回路１４が動作して、光源回路２１に対して供給する電力を生成する。
接続部１７に光源回路２１が電気接続されていない場合、光源回路２１を介して流れる電流が存在しないので、制御電源回路１６は、制御回路１５を動作開始されるための電力を生成しない。したがって、制御回路１５は動作せず、このため、電源回路１４も動作しない。
すなわち、光源回路２１が接続しているか否かを制御回路１５が判断して電源回路１４の動作を制御するのではなく、光源回路２１が接続していない場合は、そもそも制御回路１５が動作しない。これにより、無負荷状態での待機電力を抑えることができる。
【００１５】
図３は、この実施の形態における照明器具１０及び光源回路２１の回路構成を示す図である。
【００１６】
光源回路２１（負荷回路）は、例えば、複数の光源素子２２と、抵抗２３とを有する。光源素子２２は、例えばＬＥＤである。複数の光源素子２２は、例えば互いに直列に電気接続している。抵抗２３は、複数の光源素子２２と並列に電気接続している。
【００１７】
出力端子７１，７２（接続端子）は、接続部１７である。出力端子７１は、電源回路１４の高電位側出力に電気接続している。出力端子７２は、電源回路１４の低電位側出力に電気接続している。
【００１８】
入力回路１３は、例えば、整流回路３１と、平滑コンデンサ３２とを有する。整流回路３１は、例えば４つの整流ダイオードがブリッジ接続した全波整流回路である。整流回路３１は、外部電源８０から入力した交流電力の電圧波形を脈流にする。平滑コンデンサ３２は、整流回路３１の出力側に電気接続している。平滑コンデンサ３２は、例えば電解コンデンサなどであり、比較的大きな静電容量を有する。
【００１９】
電源回路１４は、例えばスイッチング電源である。電源回路１４は、入力回路１３が出力した脈流を、光源回路２１に対して供給する安定した直流に変換する。電源回路１４は、例えば、スイッチング素子４１と、整流ダイオード４２と、チョークコイル４３と、平滑コンデンサ４４とを有するバックコンバータ回路（降圧チョッパ回路）である。スイッチング素子４１は、例えば、エンハンスメント型ｎＭＯＳＦＥＴである。チョークコイル４３（コイル、インダクタ）は、後述するトランス６１の一次巻線である。平滑コンデンサ４４（第一のコンデンサ）は、後述するように、比較的小さい静電容量を有する。なお、スイッチング素子４１やチョークコイル４３は、低電位側に設けられている。このため、入力回路１３の高電位側出力は、そのまま、出力端子７１に電気接続している。
【００２０】
電流検出抵抗５１は、入力回路１３から見て電源回路１４と直列に電気接続している。電流検出抵抗５１は、電源回路１４の入力電流を検出する。電流検出抵抗５１の両端には、電源回路１４の入力電流に比例する電圧が発生する。
【００２１】
制御回路１５は、スイッチング素子４１を高周波でオンオフさせる信号を生成することにより、電源回路１４を動作させる。制御回路１５は、電流検出抵抗５１が検出した電源回路１４の入力電流に基づいて、光源回路２１を流れている電流を算出する。制御回路１５は、算出した電流に基づいて、光源素子２２を流れる電流が所定の目標値に一致するよう、電源回路１４を制御する。例えば、光源素子２２を流れている電流が目標値より大きい場合、制御回路１５は、スイッチング素子４１のオンデューティを小さくするなどして、電源回路１４の出力電圧を小さくする。逆に、光源素子２２を流れている電流が目標値より小さい場合、制御回路１５は、スイッチング素子４１のオンデューティを大きくするなどして、電源回路１４の出力電圧を大きくする。
制御回路１５が生成した信号は、電流制限抵抗５２を介して、スイッチング素子４１に伝達される。
制御回路１５は、制御電源回路１６が生成した電力を電源として動作する。制御回路１５が動作していない場合、スイッチング素子４１は、継続してオフになる。このため、電源回路１４も動作しない。
【００２２】
制御電源回路１６は、例えば、二次巻線６２と、整流ダイオード６３，６６と、抵抗６４，６５と、平滑コンデンサ６７と、定電圧素子６８とを有する。このうち、二次巻線６２及び整流ダイオード６３は、電源回路１４が動作しているときに、制御電力を生成するための構成である。抵抗６４，６５及び整流ダイオード６６は、電源回路１４が動作していないときに、制御電力を生成するための構成である。平滑コンデンサ６７及び定電圧素子６８は、電源回路１４が動作しているときにも動作していないときにも共通して用いられる構成である。
【００２３】
二次巻線６２は、トランス６１の一部であり、チョークコイル４３と電磁結合している。二次巻線６２の両端には、チョークコイル４３の両端電圧に比例する電圧が発生する。二次巻線６２の両端電圧と、チョークコイル４３の両端電圧との比は、巻数比によって定まる。
二次巻線６２及び整流ダイオード６３は、スイッチング素子４１がオンからオフになったとき、二次巻線６２の両端に発生する電圧を平滑コンデンサ６７に印加して、平滑コンデンサ６７を充電する。
【００２４】
抵抗６４（第一の抵抗）は、２つの出力端子７１，７２の間に電気接続している。
抵抗６５（第二の抵抗）と整流ダイオード６６とは、直列に電気接続している。抵抗６５と整流ダイオード６６との直列回路は、一方の端が、チョークコイル４３と整流ダイオード４２とスイッチング素子４１との接続点に電気接続し、もう一方の端が、平滑コンデンサ６７の高電位側に電気接続している。スイッチング素子４１がオフのとき、抵抗２３や抵抗６４を流れる電流は、チョークコイル４３、抵抗６５及び整流ダイオード６６を流れて、平滑コンデンサ６７を充電する。この電流の経路にチョークコイル４３があるので、電源投入時に、平滑コンデンサ４４や平滑コンデンサ６７が充電されていない状態であっても、突入電流が流れるのを防ぐことができる。抵抗６５の値は、例えば抵抗６４と同程度である。これにより、ランプ２０が接続されていないとき、平滑コンデンサ４４の両端電圧の上昇を抑えることができる。
定電圧素子６８は、例えばツェナーダイオードなどであり、両端電圧が所定の閾値電圧に達するとオンになる。定電圧素子６８は、平滑コンデンサ６７と並列に電気接続されている。定電圧素子６８は、平滑コンデンサ６７の両端電圧が閾値電圧を超えるのを防ぐ。
平滑コンデンサ６７（第二のコンデンサ）は、制御回路１５の電源入力端子に電気接続している。平滑コンデンサ６７は、比較的大きな静電容量を有する。平滑コンデンサ６７の静電容量は、平滑コンデンサ４４と比べて十分大きく、例えば数十倍程度である。
【００２５】
図４は、この実施の形態における照明器具１０の動作の一例を示す図である。
【００２６】
横軸は、時刻を示す。縦軸は、電位及び状態を示す。なお、基準電位は、照明器具１０内のグランド配線の電位である。左側のグラフは、ランプ２０が接続されている場合を表わす。右側のグラフは、ランプ２０が接続されていない場合を表わす。
実線８１は、出力端子７１の電位を表わす。破線８２は、出力端子７２の電位を表わす。破線８３は、制御電源回路１６が制御電力を出力する端子の電位を表わす。
実線８４は、スイッチング素子４１の状態を表わす。実線８４が横軸の上にあるとき、スイッチング素子４１がオンであることを表わし、実線８４が横軸の下にあるとき、スイッチング素子４１がオフであることを表わす。
ピーク電圧９１は、照明器具１０が外部電源８０から入力する交流電力のピーク−ゼロ電圧を表わす。例えば、外部電源８０の実効電圧が１００Ｖならば、ピーク電圧９１は、１４１Ｖである。
点灯電圧９７は、光源回路２１の光源素子２２が点灯する電圧を表わす。点灯電圧９７は、例えば、直列に電気接続した光源素子２２の順方向降下電圧の合計であり、直列に電気接続した光源素子２２の数によって異なる。電源回路１４が降圧型である場合、点灯電圧９７は、ピーク電圧９１より小さい。点灯電圧９７は、例えば８０Ｖである。
動作開始電圧９５は、制御回路１５が動作する最小電源電圧である。動作開始電圧９５は、例えば３Ｖである。
閾値電圧９６は、定電圧素子６８の閾値電圧である。閾値電圧９６は、制御回路１５の最大電源電圧より小さく、最小電源電圧より大きい。閾値電圧９６は、例えば５Ｖである。
【００２７】
直流的に考えると、平滑コンデンサ４４，６７やチョークコイル４３は無視できるので、出力端子７１とグランド配線との間の電位差は、抵抗６４（または抵抗６４と光源回路２１との合成抵抗）と、抵抗６５（及び整流ダイオード６６）と、制御回路１５の電源入力インピーダンスとの３つに分圧される。分圧電圧９２は、ピーク電圧９１を分圧した電圧のうち、抵抗６４（または抵抗６４と光源回路２１との合成抵抗）による電圧を表わす。分圧電圧９３は、ピーク電圧９１を分圧した電圧のうち、抵抗６５（及び整流ダイオード６６）による電圧を表わす。分圧電圧９４は、ピーク電圧９１を分圧した電圧のうち、制御回路１５の動作開始前における電源入力インピーダンスによる電圧を表わす。抵抗６４（または抵抗６４と光源回路２１との合成抵抗）の値をＲ１、抵抗６５（及び整流ダイオード６６）の抵抗値をＲ２、制御回路１５の動作開始前における電源入力インピーダンスをＲ３とすると、分圧電圧９２は、ピーク電圧９１のＲ１／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）倍である。分圧電圧９３は、ピーク電圧９１のＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）倍である。分圧電圧９４は、ピーク電圧９１のＲ３／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）倍である。
制御回路１５に供給される電源電圧が動作開始電圧９５より小さい場合、制御回路１５は動作しないが、多少の電源電流は流れる。したがって、動作開始前において、制御回路１５は、比較的大きな電源入力インピーダンスを有する。これに対し、制御回路１５に供給される電源電圧が動作開始電圧９５を超えると、制御回路１５が動作し、電源電流が大きくなる。したがって、制御回路１５の電源入力インピーダンスは、小さくなる。
【００２８】
まず、ランプ２０が接続されている場合（左）について説明する。
【００２９】
電源投入時刻８６において、外部電源８０から電力の供給が開始する。この時点で、平滑コンデンサ３２，４４，６７の両端電圧は、すべて０であるものとする。
まず、平滑コンデンサ３２が充電され、出力端子７１の電位がピーク電圧９１になる。
これに対し、平滑コンデンサ４４，６７は、チョークコイル４３及び抵抗６５が電流を制限するので、すぐには充電されず、徐々に充電されていく。平滑コンデンサ４４の両端電圧は、分圧電圧９２に近づいていき、平滑コンデンサ６７の両端電圧は、分圧電圧９４に近づいていく。
この時点で、光源回路２１の入力電圧は、点灯電圧９７よりも小さいから、光源素子２２には電流がほとんど流れない。したがって、光源回路２１の等価抵抗値は、抵抗２３の値とほぼ等しい。したがって、Ｒ１は、並列に電気接続された２つの抵抗２３，６４の合成抵抗値になる。
この時点における分圧電圧９４が動作開始電圧９５より大きくなるよう、抵抗２３，６４，６５の値を設定する。
【００３０】
動作開始時刻８７において、平滑コンデンサ６７の両端電圧が動作開始電圧９５に達すると、制御回路１５が動作を開始する。制御回路１５は、スイッチング素子４１を制御する信号を生成し、これにしたがって、スイッチング素子４１が高周波でオンオフする。
スイッチング素子４１がオンになると、チョークコイル４３の両端に電圧が印加され、平滑コンデンサ４４を充電する電流が流れる。整流ダイオード６６はオフになるので、平滑コンデンサ６７を充電する電流はなくなり、制御回路１５を流れる電流で、平滑コンデンサ６７は放電する。
スイッチング素子４１がオフになると、チョークコイル４３の両端には逆電圧が発生し、整流ダイオード４２がオンになる。整流ダイオード６３もオンになり、二次巻線６２を流れる電流により、平滑コンデンサ６７が充電される。
【００３１】
平滑コンデンサ４４の両端電圧が点灯電圧９７に達すると、光源素子２２を電流が流れる。制御回路１５は、光源素子２２を流れる電流が目標値に一致するように、スイッチング素子４１を制御するので、平滑コンデンサ４４の両端電圧は、点灯電圧９７にほぼ一致する。
また、平滑コンデンサ６７を充電する電流は、制御回路１５が動作を開始する前よりも大きくなる。平滑コンデンサ６７の両端電圧が閾値電圧９６に達すると、定電圧素子６８がオンになり、平滑コンデンサ６７の両端電圧は、閾値電圧９６にほぼ一致する。
【００３２】
次に、ランプ２０が接続されていない場合（右）について説明する。
【００３３】
ランプ２０が接続されていない場合、抵抗６４の値がＲ１になる。これは、抵抗６４と抵抗２３との合成抵抗値より大きいから、その分、分圧電圧９２が大きくなる。分圧電圧９３と分圧電圧９４との比は変わらないが、分圧電圧９２が大きくなった分、分圧電圧９３，９４は小さくなる。
そこで、このときの分圧電圧９４が動作開始電圧９５より小さくなるよう、抵抗６４，６５の値を設定する。
外部電源８０からの電力供給が開始したのち、平滑コンデンサ６７の両端電圧は、分圧電圧９４に近づいていく。しかし、分圧電圧９４が動作開始電圧９５より小さいので、平滑コンデンサ６７の両端電圧は、動作開始電圧９５に達しない。したがって、制御回路１５は、動作を開始しない。
なお、平滑コンデンサ６７の静電容量が平滑コンデンサ４４と比べて十分大きくないと、平滑コンデンサ６７の両端電圧が過渡的に動作開始電圧９５を超える可能性があるので、平滑コンデンサ６７の静電容量は、平滑コンデンサ４４と比べて十分大きな値に設定する。具体的には、制御回路１５の動作開始前における電源入力インピーダンス（Ｒ３）に対する抵抗６４の値の比を平滑コンデンサ４４の静電容量に乗じた値よりも、平滑コンデンサ６７の静電容量を大きく設定する。
【００３４】
また、平滑コンデンサ４４の両端電圧は、分圧電圧９２に近づいていく。制御回路１５が動作しないので、平滑コンデンサ４４の両端電圧は、最終的に分圧電圧９２になる。そこで、分圧電圧９２が点灯電圧９７よりも小さくなるよう、抵抗６４，６５の値を設定する。これにより、電源投入後にランプ２０を接続した場合でも、光源回路２１に過電圧が加わるのを防ぐことができる。
【００３５】
抵抗２３，６４，６５の値を決定するための条件を整理すると、次のようになる。
【００３６】
（１）ランプ２０が接続されているときに、制御回路１５が起動するための条件
Ｒ３／［（Ｒａ・Ｒｂ）／（Ｒａ＋Ｒｂ）＋Ｒ２＋Ｒ３］≧Ｖｍｉｎ／Ｖｐ
ただし、Ｒ３は、制御回路１５の動作開始前における電源入力インピーダンスを表わす。Ｒａは、抵抗６４の値を表わす。Ｒｂは、抵抗２３の値を表わす。Ｒ２は、抵抗６５の値を表わす。Ｖｍｉｎは、動作開始電圧９５を表わす。Ｖｐは、ピーク電圧９１を表わす。
【００３７】
（２）ランプ２０が接続されていないときに、制御回路１５が起動しないための条件
Ｒ３／［Ｒａ＋Ｒ２＋Ｒ３］＜Ｖｍｉｎ／Ｖｐ
【００３８】
（３）電源投入後にランプ２０を接続したときに過電圧が加わらないための条件
Ｒａ／［Ｒａ＋Ｒ２＋Ｒ３］＜ＶＬ／Ｖｐ
ただし、ＶＬは、点灯電圧９７を表わす。
【００３９】
図５は、この実施の形態における抵抗値の関係を示す図である。
【００４０】
縦軸は、抵抗６４の値Ｒａを示す。横軸は、抵抗６５の値Ｒ２及び抵抗２３の値Ｒｂを示す。
直線１０１は、Ｒ２＝（Ｖｐ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍｉｎ・Ｒ３を表わす。抵抗値はすべて正の値なので、条件（１）を満たすためには、Ｒ２＜（Ｖｐ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍｉｎ・Ｒ３であることが必要である。
直線１０２は、Ｒ２＋Ｒａ＝（Ｖｐ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍｉｎ・Ｒ３を表わす。条件（２）を満たすためには、Ｒ２＋Ｒａ＞（Ｖｐ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍｉｎ・Ｒ３であることが必要である。
直線１０３は、（Ｖｐ−ＶＬ）／ＶＬ・Ｒａ＝Ｒ２＋Ｒ３を表わす。条件（３）を満たすためには、（Ｖｐ−ＶＬ）／ＶＬ・Ｒａ＜Ｒ２＋Ｒ３であることが必要である。
以上より、Ｒ２とＲａとの組が、直線１０１〜１０３に囲まれた領域１０６のなかに位置することが必要である。
【００４１】
いま、Ｒ２を、破線１１１ で示した値に設定したとすると、Ｒａは、破線１１２で示した値より大きく、破線１１３で示した値より小さい値に設定する。
【００４２】
双曲線１０４は、（Ｒａ・Ｒｂ）／（Ｒａ＋Ｒｂ）＝（Ｖｐ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍｉｎ・Ｒ３−Ｒ２を表わす。双曲線１０４の漸近線は、破線１１２及び破線１１４である。条件（１）を満たすためには、（Ｒａ・Ｒｂ）／（Ｒａ＋Ｒｂ）≦（Ｖｐ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍｉｎ・Ｒ３−Ｒ２であることが必要である。
以上より、ＲａとＲｂとの組が、破線１１２，１１３と双曲線１０４とに囲まれた領域１０７のなかに位置することが必要である。
【００４３】
以上を満たすＲ２、Ｒａ及びＲｂの組のなかから、電力損失がなるべく少なくなるよう、Ｒ２、Ｒａ及びＲｂを決定する。
【００４４】
以上のように、制御回路１５が動作を開始する前において、光源回路２１を流れる電流から、制御回路１５を動作させる電力を生成する。光源回路２１が接続されていない場合、制御回路１５を動作させる電力を生成できないので、制御回路１５が動作せず、したがって、電源回路１４も動作しない。
【００４５】
電源回路１４が、光源回路２１に所定の電流を流そうとする定電流動作をする場合、光源回路２１が接続されていないときに電源回路１４が動作すると、電流が流そうとして、出力電圧が異常に高くなる場合がある。
この実施の形態における照明器具１０（電源装置）は、光源回路２１（負荷回路）が接続されていない場合に、電源回路１４が動作しないので、出力電圧が異常に高くなるのを防ぐことができる。これにより、あとから、光源回路２１を接続した場合でも、光源回路２１に過電圧が印加されるのを防ぐことができる。
【００４６】
また、制御回路１５が、光源回路２１の非接続や過電圧を検出して電源回路１４の動作を停止する方式と異なり、そもそも制御回路１５が動作しないので、光源回路２１が接続されていないことによる待機中の電力損失を抑えることができる。
【００４７】
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。
【００４８】
図６は、この実施の形態における照明器具１０及び光源回路２１の回路構成を示す図である。
【００４９】
照明器具１０は、実施の形態１で説明した構成に加えて、更に、電源回路１４１と、制御回路１５１とを有する。
入力回路１３は、平滑コンデンサ３２に代えて、ノイズ除去コンデンサ３３を有する。ノイズ除去コンデンサ３３は、平滑コンデンサ３２と比べて静電容量が小さい。ノイズ除去コンデンサ３３は、高周波ノイズを除去する。
【００５０】
電源回路１４１は、例えば、スイッチング電源である。電源回路１４１は、入力回路１３が出力した脈流を、安定した直流に変換する。電源回路１４１は、例えば、チョークコイル４５と、スイッチング素子４６と、整流ダイオード４７と、平滑コンデンサ４８とを有するブーストコンバータ回路（昇圧チョッパ回路）である。スイッチング素子４６は、例えばエンハンスメント型ｎＭＯＳＦＥＴである。平滑コンデンサ４８は、例えば電解コンデンサである。電源回路１４１は、ピーク電圧９１よりも高い電圧を生成する。これにより、点灯電圧９７がピーク電圧９１より高い場合でも、光源素子２２を点灯することができる。
また、電源回路１４１には、照明器具１０が入力する電力の力率を改善する働きもある。
【００５１】
制御回路１５１は、スイッチング素子４６を高周波でオンオフさせる信号を生成することにより、電源回路１４１を動作させる。スイッチング素子４６は、制御回路１５１が生成した信号にしたがってオンオフする。
制御回路１５１は、制御電源回路１６が生成した電力を電源として動作する。制御回路１５１が動作していない場合、スイッチング素子４６は、継続してオフになる。このため、電源回路１４１は、昇圧動作をしない。この場合、電源回路１４１の出力電圧は、ピーク電圧９１と同じになる。
【００５２】
制御電源回路１６は、実施の形態１で説明した構成に加えて、更に、整流ダイオード７３と、平滑コンデンサ７７とを有する。整流ダイオード７３及び平滑コンデンサ７７は、制御回路１５１を動作させる電力を生成するための構成である。
整流ダイオード７３は、整流ダイオード６３と同様、スイッチング素子４１がオンからオフになったときにオンになり、平滑コンデンサ７７を充電する。
平滑コンデンサ７７は、制御回路１５１の電源入力端子に電気接続している。平滑コンデンサ７７は、整流ダイオード７３を流れる電流により充電される。
【００５３】
このように、制御電源回路１６は、制御回路１５を動作させる電力を生成するための構成とは別に、制御回路１５１を動作させる電力を生成するための構成を有する。制御回路１５１を動作させる電力を生成するための構成には、電源回路１４が動作していないとき用の構成はなく、電源回路１４が動作しているとき用の構成だけが存在する。
【００５４】
図７は、この実施の形態における照明器具１０の動作の一例を示す図である。
【００５５】
横軸は、時刻を示す。縦軸は、電位及び状態を示す。左側のグラフは、ランプ２０が接続されている場合を表わす。右側のグラフは、ランプ２０が接続されていない場合を表わす。
出力電圧９８は、電源回路１４１が動作しているときに出力する電圧である。出力電圧９８は、ピーク電圧９１よりも大きい。また、点灯電圧９７は、ピーク電圧９１より大きいが、出力電圧９８よりは小さい。
【００５６】
ランプ２０が接続されている場合において、電源投入時刻８６に、外部電源８０からの電力供給が開始する。電源回路１４１が動作していないので、平滑コンデンサ４８は、ピーク電圧９１まで充電される。
平滑コンデンサ６７が徐々に充電され、平滑コンデンサ６７の両端電圧は、分圧電圧９４に近づく。なお、電源回路１４が動作していないので、平滑コンデンサ７７は充電されない。
分圧電圧９４は、実施の形態１と同様、動作開始電圧９５よりも大きい。
動作開始時刻８７において、平滑コンデンサ６７の両端電圧が動作開始電圧９５に達し、制御回路１５が動作を開始する。制御回路１５は、スイッチング素子４１を制御する信号を生成し、これにしたがって、スイッチング素子４１が高周波でオンオフする。
二次巻線６２を流れる電流により、平滑コンデンサ６７及び平滑コンデンサ７７が充電される。平滑コンデンサ７７の両端電圧が制御回路１５１の動作開始電圧に達すると、制御回路１５１が動作を開始する。制御回路１５１は、スイッチング素子４６を制御する信号を生成し、これにしたがって、スイッチング素子４６が高周波でオンオフする。
これにより、平滑コンデンサ４８が充電され、平滑コンデンサ４８の両端電圧が出力電圧９８に達する。これに伴って、平滑コンデンサ４４の両端電圧も上昇していく。平滑コンデンサ４４の両端電圧が点灯電圧９７に達すると、光源素子２２が点灯する。
【００５７】
ランプ２０が接続されていない場合、分圧電圧９４が動作開始電圧９５より小さいので、平滑コンデンサ６７の両端電圧は、動作開始電圧９５に達しない。このため、制御回路１５は、動作を開始しない。電源回路１４が動作しないので、平滑コンデンサ７７は充電されず、したがって、制御回路１５１も動作しない。
【００５８】
このように、ランプ２０が接続されていない場合、制御回路１５だけでなく、制御回路１５１も動作しないので、待機中の電力損失を抑えることができる。
【００５９】
また、点灯電圧９７がピーク電圧９１より大きいので、実施の形態１で説明した条件（３）にかかかわらず、分圧電圧９２は、点灯電圧９７より小さい。このため、回路定数の選択の自由度が高くなる。
【００６０】
実施の形態３．
実施の形態３について、図８〜図９を用いて説明する。
なお、実施の形態１または実施の形態２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。
【００６１】
図８は、この実施の形態における照明器具１０及び光源回路２１の回路構成を示す図である。
【００６２】
制御電源回路１６は、実施の形態２で説明した構成に加えて、更に、整流ダイオード７６を有する。整流ダイオード７６は、電源回路１４が動作していないときに、制御回路１５１を動作させる電力を生成するための構成である。
整流ダイオード７６は、抵抗６５と整流ダイオード６６との接続点と、整流ダイオード７３と平滑コンデンサ７７との接続点との間に接続している。
抵抗６５を流れる電流は、一部が整流ダイオード６６を流れて平滑コンデンサ６７を充電し、一部が整流ダイオード７６を流れて平滑コンデンサ７７を充電する。
【００６３】
図９は、この実施の形態における照明器具１０の動作の一例を示す図である。
【００６４】
横軸は、時刻を示す。縦軸は、電位及び状態を示す。左側のグラフは、ランプ２０が接続されている場合を表わす。右側のグラフは、ランプ２０が接続されていない場合を表わす。
【００６５】
動作開始電圧９９は、制御回路１５１が動作する最小電源電圧である。動作開始電圧９９は、動作開始電圧９５より小さく、例えば２Ｖである。
【００６６】
ランプ２０が接続されている場合において、電源投入時刻８６に、外部電源８０からの電力供給が開始する。電源回路１４１が動作していないので、平滑コンデンサ４８は、ピーク電圧９１まで充電される。
平滑コンデンサ６７が徐々に充電され、平滑コンデンサ６７，７７の両端電圧は、ピーク電圧９１を分圧した分圧電圧９４に近づく。ピーク電圧９１を分圧した分圧電圧９４は、動作開始電圧９９よりも大きい。しかし、ピーク電圧９１を分圧した分圧電圧９４は、必ずしも、動作開始電圧９５より大きくなくてもよい。
動作開始時刻８８において、平滑コンデンサ７７の両端電圧が動作開始電圧９９に達し、制御回路１５１が動作を開始する。制御回路１５１は、スイッチング素子４６を制御する信号を生成し、これにしたがって、スイッチング素子４６が高周波でオンオフする。
これにより、平滑コンデンサ４８が充電され、平滑コンデンサ４８の両端電圧が出力電圧９８に達する。分圧電圧９２〜９４の比率は変わらないが、元の電圧が高くなる分、分圧電圧９２〜９４も高くなる。
電源回路１４はまだ動作していないので、平滑コンデンサ６７，７７の両端電圧は、出力電圧９８を分圧した分圧電圧９４に近づく。出力電圧９８を分圧した分圧電圧９４は、動作開始電圧９５より大きい。
動作開始時刻８７において、平滑コンデンサ６７の両端電圧が動作開始電圧９５に達し、制御回路１５が動作を開始する。制御回路１５は、スイッチング素子４１を制御する信号を生成し、これにしたがって、スイッチング素子４１が高周波でオンオフする。
これにより、平滑コンデンサ４４が充電され、平滑コンデンサ４４の両端電圧が点灯電圧９７に達すると、光源素子２２が点灯する。
【００６７】
ランプ２０が接続されていない場合において、ピーク電圧９１を分圧した分圧電圧９４は、動作開始電圧９９より小さい。したがって、平滑コンデンサ７７の両端電圧は、動作開始電圧９９に達しないし、平滑コンデンサ６７の両端電圧は、動作開始電圧９５に達しない。このため、制御回路１５も制御回路１５１も、動作を開始しない。
【００６８】
このように、ランプ２０が接続されている場合、制御回路１５が先に動作を開始するのではなく、制御回路１５１が先に動作を開始するように構成してもよい。
【００６９】
制御回路１５１よりも先に制御回路１５が動作を開始すると、ソケット１２を流れる電流が小さいので、制御回路１５は、光源回路２１に印加する電圧を高くしようとする。そのあとで、制御回路１５１が動作を開始すると、平滑コンデンサ４８の両端電圧が急激に大きくなるので、平滑コンデンサ４４の両端電圧も急速に大きくなる。制御回路１５によるフィードバックループの時定数が大きい場合、この変化に制御回路１５が追随できず、光源回路２１を流れる電流が一時的に目標値よりも大きくなって、光源素子２２がフラッシュのように一瞬だけ明るく点灯する場合がある。
【００７０】
制御回路１５よりも先に制御回路１５１を動作させることにより、このような現象の発生を防ぐことができる。
【００７１】
実施の形態４．
実施の形態４について、図１０を用いて説明する。
なお、実施の形態１〜実施の形態３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。
【００７２】
図１０は、この実施の形態における照明器具１０及び光源回路２１の回路構成を示す図である。
【００７３】
照明器具１０は、実施の形態１で説明した構成に加えて、更に、過電圧検出回路１８を有する。制御電源回路１６は、実施の形態１で説明した構成に加えて、更に、整流ダイオード６９と、電流制限抵抗７０とを有する。
整流ダイオード６９は、整流ダイオード６３と直列に電気接続している。整流ダイオード６９は、スイッチング素子４１がオンのとき二次巻線６２に発生する逆電圧が、過電圧検出回路１８に加わるのを防ぐ。したがって、過電圧検出回路１８が逆電圧に耐えられる構成である場合、整流ダイオード６９はなくてもよい。
電流制限抵抗７０は、整流ダイオード６３と直列に電気接続している。電流制限抵抗７０は、整流ダイオード６３を流れる電流を制限する。
過電圧検出回路１８は、スイッチング素子４１がオフのとき二次巻線６２に発生する電圧を検出する。過電圧検出回路１８は、検出した電圧が所定の電圧より高い場合に、過電圧が発生したと判定する。過電圧検出回路１８は、判定結果を表わす信号を出力する。
【００７４】
制御回路１５は、過電圧検出回路１８が出力した信号を入力する。過電圧が発生したと過電圧検出回路１８が判定した場合、制御回路１５は、電源回路１４の動作を停止させる。すなわち、制御回路１５は、スイッチング素子４１を継続してオフにする信号を生成する。これにしたがって、スイッチング素子４１は、継続してオフになる。
【００７５】
例えば、ランプ２０の点灯中にランプ２０が外れた場合、光源回路２１を流れる電流が急激に小さくなる。制御回路１５は、これを補おうとして、電源回路１４の出力電圧を高くする。電源回路１４の出力電圧が高くなると、スイッチング素子４１がオフのときに二次巻線６２に発生する電圧も高くなるので、過電圧検出回路１８は、過電圧が発生したと判定する。
【００７６】
制御回路１５が電源回路１４の動作を停止することにより、制御回路１５が動作を開始する前の状態に戻る。
二次巻線６２を流れる電流がなくなるので、平滑コンデンサ６７を充電する電流は、抵抗６５及び整流ダイオード６６を介して流れる電流だけになる。
制御回路１５が動作を続けていると、制御回路１５の動作電流によって平滑コンデンサ６７が放電する。ランプ２０が外れている場合、分圧電圧９４が動作開始電圧９５より小さくなるので、平滑コンデンサ６７の両端電圧は、やがて動作開始電圧９５より小さくなり、制御回路１５は、動作を停止する。また、平滑コンデンサ４４は、抵抗６４を介して放電され、平滑コンデンサ４４の両端電圧は、分圧電圧９２まで下がる。
その後、再びランプ２０を接続すると、分圧電圧９４が動作開始電圧９５より大きくなるので、平滑コンデンサ６７の両端電圧が動作開始電圧９５に達し、制御回路１５は、動作を再開する。制御回路１５は、スイッチング素子４１を制御する信号を生成し、これにしたがって、スイッチング素子４１が高周波でオンオフする。平滑コンデンサ４４が充電され、平滑コンデンサ４４の両端電圧が点灯電圧９７に達すると、光源素子２２が点灯する。
【００７７】
このように、動作中に光源回路２１が外された場合は、制御回路１５がそのことを検出して、電源回路１４の動作を停止させる。これにより、電源投入直後の状態に戻るので、光源回路２１が接続されていなければ、制御回路１５が動作せず、電源回路１４も動作しない。
また、光源回路２１が再接続されれば、制御回路１５は、自動的に動作を再開する。
【００７８】
なお、制御回路１５が動作を停止する前に、光源回路２１が再接続される場合に備えて、電源回路１４の動作を停止してから所定の時間が経過しても、制御回路１５が動作を停止しない場合、制御回路１５は、スイッチング素子４１を高周波でオンオフする信号を生成して、電源回路１４の動作を再開させる構成としてもよい。
【００７９】
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。
【符号の説明】
【００８０】
１０  照明器具、１１  器具本体、１２  ソケット、１３  入力回路、１４，１４１  電源回路、１５，１５１  制御回路、１６  制御電源回路、１７  接続部、１８  過電圧検出回路、２０  ランプ、２１  光源回路、２２  光源素子、２３，６４，６５  抵抗、３１  整流回路、３２，４４，４８，６７，７７  平滑コンデンサ、３３  ノイズ除去コンデンサ、４１，４６  スイッチング素子、４２，４７，６３，６６，６９，７３，７６  整流ダイオード、４３，４５  チョークコイル、５１  電流検出抵抗、５２，７０  電流制限抵抗、６１  トランス、６２  二次巻線、６８  定電圧素子、７１，７２  出力端子、８０  外部電源、８１，８４  実線、８２，８３，１１２〜１１４  破線、８６  電源投入時刻、８７，８８  動作開始時刻、９１  ピーク電圧、９２〜９４  分圧電圧、９５，９９  動作開始電圧、９６  閾値電圧、９７  点灯電圧、９８  出力電圧、１０１〜１０３  直線、１０４  双曲線、１０６，１０７  領域。
【図１】
2013219995.tif 000003
【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】
2013219995.tif 000009
【図８】
2013219995.tif 000010
【図９】
2013219995.tif 000011
【図１０】
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