(57)【要約】【課題】調光器により出力電流を正確に制御可能な照明用電源及び照明装置を提供することを目的とする。【解決手段】実施形態の照明用電源は、検出回路と制御回路とを備える。前記検出回路は、位相制御された交流電圧を第１のしきい値電圧と比較して前記交流電圧における位相制御の導通状態の変化を検出し、前記交流電圧を前記第１のしきい値電圧よりも低い第２のしきい値電圧と比較して前記交流電圧のゼロクロスを検出することにより、前記位相制御の導通期間を検出する。前記制御回路は、前記導通期間の長さに応じた出力電流を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相制御された交流電圧を第１のしきい値電圧と比較して前記交流電圧における位相制御の導通状態の変化を検出し、前記交流電圧を前記第１のしきい値電圧よりも低い第２のしきい値電圧と比較して前記交流電圧のゼロクロスを検出することにより、前記位相制御の導通期間を検出する検出回路と、
前記導通期間の長さに応じた出力電流を出力する制御回路と、
を備えた照明用電源。
【請求項２】
前記位相制御の遮断期間は、前記出力電流よりも小さい入力電流が流れる請求項１記載の点灯装置。
【請求項３】
前記第１のしきい値電圧は、前記交流電圧から最大出力が供給される位相における前記交流電圧の導通時の瞬時値よりも低い請求項１または２に記載の照明用電源。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の照明用電源と、
前記電源の負荷として接続された照明負荷と、
を備えた点灯装置。
【請求項５】
前記電源に位相制御された交流電圧を出力する調光器をさらに備えた請求項４記載の点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、照明用電源及び照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明装置において、照明光源は白熱電球や蛍光灯から省エネルギー・長寿命の光源、例えば発光ダイオード（Light-emitting diode：ＬＥＤ）への置き換えが進んでいる。また、例えば、ＥＬ（Electro-Luminescence）や有機発光ダイオード（Organic light-emitting diode：ＯＬＥＤ）など新たな照明光源も開発されている。これらの照明光源の光出力は流れる電流値に依存するため、照明を点灯させる場合は、定電流を供給する電源回路が必要になる。また、調光させる場合は、供給する電流を制御する。
例えば２線式など、トライアックがターンオンする位相を制御するように構成された調光器は、白熱電球の調光器として普及している。そのため、ＬＥＤなどの照明光源もこの調光器で調光できることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３５４０３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、電源電圧の変動などにより、調光器の出力電圧が変動してちらつきを生じすることがある。
本発明の実施形態は、調光器により出力電流を正確に制御可能な照明用電源及び照明装置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】
【０００５】
実施形態の照明用電源は、検出回路と制御回路とを備える。前記検出回路は、位相制御された交流電圧を第１のしきい値電圧と比較して前記交流電圧における位相制御の導通状態の変化を検出し、前記交流電圧を前記第１のしきい値電圧よりも低い第２のしきい値電圧と比較して前記交流電圧のゼロクロスを検出することにより、前記位相制御の導通期間を検出する。前記制御回路は、前記導通期間の長さに応じた出力電流を出力する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の実施形態によれば、調光器により出力電流を正確に制御可能な照明用電源及び照明装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る照明用電源を含む照明器具を例示するブロック図である。
【図２】調光器を例示する回路図である。
【図３】第１の実施形態に係る照明用電源の主要な信号のタイミングチャートである。
【図４】第２の実施形態に係る照明用電源を含む照明器具を例示する回路図である。
【図５】調光器を例示する他の回路図である。
【図６】第２の実施形態に係る照明用電源の主要な信号のタイミングチャートである。
【図７】第３の実施形態に係る照明用電源を含む照明器具を例示する回路図である。
【図８】第３の実施形態に係る照明用電源の主要な信号のタイミングチャートである。
【図９】第４の実施形態に係る照明用電源を含む照明器具を例示する回路図である。
【図１０】第４の実施形態に係る照明用電源の主要な信号のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る照明用電源を含む照明器具を例示する回路図である。
第１の実施形態の照明器具１は、照明負荷２と、照明負荷２に電力を供給する照明用電源３と、を備えている。
【００１０】
照明負荷２は、例えばＬＥＤなどの照明光源４を有し、照明用電源３から出力電圧ＶＯＵＴ、出力電流ＩＯＵＴを供給されて点灯する。また、照明負荷２は、出力電圧ＶＯＵＴ及び出力電流ＩＯＵＴの少なくともいずれかを変化させて調光することができる。
【００１１】
照明用電源３は、調光器８を介して交流電源７に接続される。照明用電源３は、一対の入力端子５、６に入力される位相制御された交流電圧ＶＣＴを変換して、一対の出力端子１７、１８に出力電圧ＶＯＵＴを出力する。なお、交流電源７は、例えば商用電源である。また、本実施形態においては、調光器８として、電源電圧ＶＩＮを供給する一対の電源ラインの一方に直列に挿入された構成を例示しているが、他の構成でもよい。
【００１２】
図２は、調光器を例示する回路図である。
調光器８は、電源ラインに直列に挿入されたトライアック１２、トライアック１２と並列に接続された位相回路１３と、トライアック１２のゲートと位相回路１３との間に接続されたダイアック１４と、を有する。
【００１３】
トライアック１２は、通常オフの状態であり、ゲートにパルス信号が入力されるとオンする。トライアック１２は、交流の電源電圧ＶＩＮが正極性のときと負極性のときの双方向に電流を流すことができる。
位相回路１３は、可変抵抗１５とタイミングコンデンサ１６とで構成され、タイミングコンデンサ１６の両端に位相が遅延した電圧を生成する。また、可変抵抗１５の抵抗値を変化させると、時定数が変化し、遅延時間が変化する。
【００１４】
ダイアック１４は、位相回路１３のコンデンサに充電される電圧が一定値を超えるとパルス電圧を生成し、トライアック１２をオンさせる。
位相回路１３の時定数を変化させてダイアック１４がパルスを生成するタイミングを制御することにより、トライアック１２がオンするタイミングを調整することができる。したがって、調光器８は、交流電圧ＶＣＴにおける位相制御の導通期間を調整することができる。
【００１５】
再度図１に戻ると、照明用電源３は、整流回路９と検出回路１０と制御回路１１とを有している。
整流回路９は、ダイオードブリッジで構成されている。整流回路９は、調光器８を介して位相制御された交流電圧ＶＣＴを入力して、位相制御された脈流電圧ＶＲＥを出力する。なお、整流回路９は、調光器８から入力される交流電圧ＶＣＴを整流できればよく、他の構成でもよい。また、整流回路９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。
【００１６】
検出回路１０は、分割抵抗１９、２０、比較回路２１、基準電圧源２２、抵抗２３、２４、２６、インバータ（反転回路）２５及びコンデンサ２７を有している。
分割抵抗１９、２０は、整流回路９の出力側に接続され、脈流電圧ＶＲＥを分割する。
【００１７】
比較回路２１の反転入力端子（−）には、分割抵抗１９、２０により脈流電圧ＶＲＥを分割した電圧が入力される。比較回路２１の非反転入力端子（＋）には、基準電圧源２２から基準電圧Ｖｒｅｆと、抵抗２３、２４により比較回路２１の出力電圧を分割した電圧とが入力される。
【００１８】
比較回路２１は、ヒステリシスコンパレータを構成し、出力がハイレベルのときの第１のしきい値電圧はＶ１であり、出力がローレベルのときの第２のしきい値電圧Ｖ２は、第１のしきい値電圧Ｖ１よりも低い。ここで、第１のしきい値電圧Ｖ１は、図３を参照して説明するように、調光器８により位相制御された交流電圧ＶＣＴまたは交流電圧ＶＣＴを整流した脈流電圧ＶＲＥの位相制御の遮断期間ＴＯＦＦにおける電圧よりも高い電圧に設定される。また、第１のしきい値電圧Ｖ１は、交流電圧ＶＣＴから最大出力が供給されるように位相制御されたときの、位相制御の導通開始時の交流電圧ＶＣＴの瞬時値Ｖ３よりも低く設定される。第２のしきい値電圧Ｖ２は、第１のしきい値電圧Ｖ１よりも低く、また交流電圧ＶＣＴまたは脈流電圧ＶＲＥの位相制御の遮断期間ＴＯＦＦにおける電圧よりも低い電圧に設定される。なお、比較回路２１においては、第２のしきい値電圧Ｖ２を抵抗２３、２４に分割した電圧値は、ほぼ基準電圧Ｖｒｅｆに等しい。
【００１９】
インバータ２５は、ＮＰＮトランジスタで構成され、比較回路２１の出力を反転して、制御信号ＣＴＬとして出力する。インバータ２５には、安定化された電圧ＶＣＣが抵抗を介して供給されている。したがって、制御信号ＣＴＬのハイレベルは、安定化された電圧ＶＣＣになり、電源電圧の変動などの影響は低減される。制御信号ＣＴＬは、抵抗２６とコンデンサ２７とで構成された積分回路を介して平滑化され、平均電圧として出力される。
【００２０】
制御回路１１は、スイッチング素子２８と、トランス２９と、整流素子３０と、電流検出抵抗３１と、増幅回路３２と、駆動回路３３とを有している。
トランス２９の一次側には、スイッチング素子２８を介して整流回路９を平滑化した電圧が供給される。また、トランス２９の二次側は、整流素子３０及び電流検出抵抗３１を介して出力端子１７、１８に接続される。スイッチング素子２８が導通状態のときトランス２９には脈流電圧ＶＲＥを平滑化した電圧により電流が流れてエネルギーが蓄積され、スイッチング素子２８が遮断状態のとき、蓄積されたエネルギーによりトランス２９の二次側に整流素子３０を介して出力電流ＩＯＵＴが流れる。なお、スイッチング素子２８は、例えばＦＥＴである。
【００２１】
増幅回路３２は、抵抗２６とコンデンサ２７とで構成された積分回路を介して検出回路１０から出力される制御信号ＣＴＬの平均値と、電流検出抵抗３１の電圧との電圧差を増幅する。増幅回路３２は、制御信号ＣＴＬの平均値が電流検出抵抗３１の電圧よりも大きいとき正電圧を出力し、制御信号ＣＴＬの平均値が電流検出抵抗３１の電圧よりも小さいとき負電圧を出力する。
【００２２】
増幅回路３２は、駆動回路３３を介して、スイッチング素子２８を駆動する。例えば、増幅回路３２が正電圧を出力しているとき、スイッチング素子２８は導通状態に駆動され、増幅回路３２が負電圧を出力しているとき、スイッチング素子２８は遮断状態に駆動される。制御回路１１は、出力電流ＩＯＵＴを制御信号ＣＴＬのハイレベルの期間に応じた平均値に制御する。
【００２３】
図３は、第１の実施形態に係る照明用電源の主要な信号のタイミングチャートであり、（ａ）は電源電圧ＶＩＮ、（ｂ）は位相制御された交流電圧ＶＣＴ、（ｃ）は脈流電圧ＶＲＥ、（ｄ）は制御信号ＣＴＬである。
入力される電源電圧ＶＩＮは、例えば商用電源の交流電圧であり、正弦波電圧である（図３（ａ））。
【００２４】
調光器８により位相制御された交流電圧ＶＣＴは、位相制御の導通期間ＴＯＮにおいては入力される電源電圧ＶＩＮとほぼ同一であり、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦにおいては微小な電圧となる（図３（ｂ））。
【００２５】
上記のとおり、調光器８は、半サイクルに少なくとも一度電流を導通、または遮断する機能を有する。調光器には、図２に例示したような一対の電源ラインの片線に挿入された２線式調光器と、電源ラインの片線に半導体スイッチを挿入され、半導体スイッチを制御する回路が電源ラインに対して並列に挿入される３線式調光器などがある。２線式及び３線式の調光器においては、半導体スイッチが遮断している期間には半導体スイッチをバイアスするための電流が出力に流れ込むため、調光器の出力電圧はゼロとならない。
【００２６】
例えば、図２に表したような２線式の調光器８においては、トライアック１２をトリガするためのダイアック１４がブレークオーバー電圧に達するまでタイミングコンデンサ１６を充電する電流が調光器出力に流出するが、負荷の入力インピーダンスが高い位相においては、タイミングコンデンサ１６の充電電流が調光器８の出力電圧として現れる（図３（ｂ））。なお、３線式の調光器及び後切り位相制御（逆位相制御とも称され、調光器８における動作と制御位相が逆になる）については、図５を参照して説明する。
【００２７】
整流回路９により整流された脈流電圧ＶＲＥは、交流電圧ＶＣＴを正側に折り返した電圧になる（図３（ｃ））。なお、図３（ｃ）においては、第１のしきい値電圧Ｖ１、第２のしきい値電圧Ｖ２及び交流電圧ＶＣＴから最大出力が供給されるように位相制御された交流電圧ＶＣＴの瞬時値Ｖ３を表示している。
【００２８】
脈流電圧ＶＲＥがゼロから上昇するとき、比較回路２１は、ハイレベルを出力しているため、脈流電圧ＶＲＥを相対的に高い第１のしきい値電圧Ｖ１と比較する。脈流電圧ＶＲＥが第１のしきい値電圧Ｖ１よりも上昇したとき、比較回路２１は、ローレベルを出力する。その結果、インバータ２５は、制御信号ＣＴＬとしてハイレベルを出力する（図３（ｄ））。
【００２９】
比較回路２１はローレベルを出力しているため、比較回路２１のしきい値電圧は、相対的に低い第２のしきい値電圧Ｖ２になる。
脈流電圧ＶＲＥが第２のしきい値電圧Ｖ２よりも低下すると、比較回路２１はゼロクロスを検出してハイレベルを出力する。その結果、インバータ２５は、制御信号ＣＴＬとしてローレベルを出力する（図３（ｄ））。制御信号ＣＴＬのハイレベルの期間は、位相制御の導通期間ＴＯＮになる（図３（ｄ））。
【００３０】
比較回路２１はハイレベルを出力しているため、比較回路２１のしきい値電圧は、相対的に高い第１のしきい値電圧Ｖ１になる。
脈流電圧ＶＲＥが第１のしきい値電圧Ｖ１よりも上昇すると、比較回路２１はローレベルを出力し、インバータ２５は、制御信号ＣＴＬとしてハイレベルを出力する（図３（ｄ））。制御信号ＣＴＬのローレベルの期間は、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦになる（図３（ｄ））。
【００３１】
制御信号ＣＴＬは、抵抗２６とコンデンサ２７とで構成された積分回路を介して平滑化されて制御回路１１に入力される。また、上記のとおり、制御回路１１は、制御信号ＣＴＬのハイレベルの期間、すなわち位相制御の導通期間ＴＯＮの長さに応じた出力電流ＩＯＵＴを出力する。
【００３２】
本実施形態においては、位相制御の導通期間ＴＯＮを検出して、導通期間ＴＯＮの長さに応じた出力電流ＩＯＵＴを出力している。その結果、電源電圧の変動や電源電圧の歪みなどによる出力電流ＩＯＵＴの変動を抑制することができる。また、本実施形態の照明用電源を用いた照明装置においては、電源電圧の変動や電源電圧の歪みなどによるちらつきを抑制し、なめらかに調光することができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、位相制御の導通期間ＴＯＮの開始時を検出する第１のしきい値電圧Ｖ１として、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦにおける調光器８から漏れ出た電流などによる電圧上昇よりも高い電圧を設定している。その結果、導通期間ＴＯＮの開始を正確に検出することができる。
【００３４】
また、本実施形態においては、脈流電圧ＶＲＥのゼロクロスにより位相制御の導通期間ＴＯＮの終了時を検出する第２のしきい値電圧Ｖ２として、第１のしきい値電圧Ｖ１よりも低く、また調光器８から漏れ出た電流などによる電圧上昇よりも低い第２のしきい値電圧Ｖ２を設定している。その結果、電源電圧の変動などの影響を低減して、導通期間ＴＯＮを正確に検出することができ、出力電流ＩＯＵＴを正確に制御することができる。また、本実施形態の照明用電源を用いた照明装置においては、電源電圧の変動などの影響をさらに低減して、ちらつきを抑制し、なめらかに調光することができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る照明用電源を含む照明器具を例示する回路図である。
第２の実施形態の照明器具１ａは、第１の実施形態の照明器具１と比較して、照明用電源３の構成が異なっている。すなわち、照明器具１ａの照明用電源３ａは、照明用電源３の検出回路１０を検出回路１０ａに置き換えて構成されている。また、照明器具１ａの入力端子５、６は、調光器８ａを介して交流電源７に接続される。照明器具１ａの上記以外の構成については、照明器具１の構成と同様である。
【００３６】
図５は、調光器を例示する他の回路図である。
調光器８ａは、整流回路３４、４０と、半導体スイッチ３５と、フォトカプラ３６と、ダイオード３７と、抵抗３８と、コンデンサ３９と、調光制御回路４１とを有する。
整流回路３４は、一対の電源ラインの片側に直列に挿入される。半導体スイッチ３５は、例えばＦＥＴであり、整流回路３４の一対の出力端子間に接続される。また、整流回路３４の一対の出力端子間に、ダイオード３７、抵抗３８及びコンデンサ３９が直列に接続され、半導体スイッチ３５を導通させるバイアス回路を構成している。
【００３７】
フォトカプラ３６は、受光素子３６ａと発光素子３６ｂとを有し、受光素子３６ａは、半導体スイッチ３５の制御端子（ゲート）とバイアス回路を構成するコンデンサ３９との間に接続される。フォトカプラ３６の受光素子３６ａが導通すると、コンデンサ３９の電圧を半導体スイッチ３５の制御端子に印加する。
【００３８】
整流回路４０は、一対の電源ラインに並列に接続される。調光制御回路４１は、整流回路４０の一対の出力端子間に接続される。また、調光制御回路４１の出力には、フォトカプラ３６の発光素子３６ｂが接続される。発光素子３６ｂが発光すると、受光素子３６ａが導通して、コンデンサ３９の電圧が半導体スイッチ３５の制御端子に印加される。その結果、半導体スイッチ３５は導通して、調光器８ａは導通状態になる。また、発光側素子３６ｂが発光しないときは、受光素子３６ａは遮断し、半導体スイッチ３５が遮断して、調光器８ａは遮断状態になる。
【００３９】
調光制御回路４１は、例えばマイクロコンピュータで構成され、発光素子３６ｂを発光させるタイミングを調整して、入力される電源電圧ＶＩＮにおける位相制御の導通期間ＴＯＮを制御して調光する。
【００４０】
再度図４に戻ると、照明用電源３ａの検出回路１０ａは、照明用電源３の検出回路１０と比較して、分割抵抗２０、比較回路２１、及び抵抗２３、２４などの比較回路２１の周辺回路の構成が異なっている。すなわち、検出回路１０ａにおいては、分割抵抗２０を分割抵抗２０ａ、２０ｂの直列接続に置き換え、抵抗２３、２４を分割抵抗２０ａ、２０ｂの接続点と比較回路２１ａの出力との間に接続されたダイオード４２に置き換えて構成されている。なお、比較回路２１ａの構成自体は、比較回路２１と同様である。
【００４１】
比較回路２１ａの反転端子に入力される脈流電圧ＶＲＥを分割した電圧が相対的に低いときは、比較回路２１ａはハイレベルを出力する。その結果、ダイオード４２は、逆バイアスされて遮断状態になり、比較回路２１ａには、直列接続された分割抵抗１９、２０ａ、２０ｂに応じた相対的に高い電圧が入力される。
また、比較回路２１ａの反転端子に入力される脈流電圧ＶＲＥを分割した電圧が相対的に高いときは、比較回路２１ａはローレベルを出力する。その結果、ダイオード４２は、順バイアスされて導通し、比較回路２１ａには、直列接続された分割抵抗１９、２０ａに応じた相対的に低い電圧が入力される。
【００４２】
したがって、脈流電圧ＶＲＥが相対的に低く、比較回路２１ａの出力がハイレベルのときに出力をローレベルに反転させるしきい値電圧は、相対的に低い第２のしきい値電圧Ｖ２に相当する。また、脈流電圧ＶＲＥが相対的に高く、比較回路２１ａの出力がローレベルのときに出力をハイレベルに反転させるしきい値電圧は、相対的に高い第１のしきい値電圧Ｖ１に相当する。比較回路２１ａは、ヒステリシスコンパレータを構成している。
【００４３】
また、本実施形態においても、第１のしきい値電圧Ｖ１は、調光器８ａにより位相制御された交流電圧ＶＣＴまたは交流電圧ＶＣＴを整流した脈流電圧ＶＲＥの位相制御の遮断期間ＴＯＦＦにおける電圧よりも高い電圧に設定される。また、第１のしきい値電圧Ｖ１は、交流電圧ＶＣＴから最大出力が供給されるように位相制御された交流電圧の導通開始時の瞬時値Ｖ３よりも低く設定される。また、第２のしきい値電圧Ｖ２は、第１のしきい値電圧Ｖ１よりも低く、また交流電圧ＶＣＴまたは脈流電圧ＶＲＥの位相制御の遮断期間ＴＯＦＦにおける電圧よりも低い電圧に設定される。
【００４４】
図６は、第２の実施形態に係る照明用電源の主要な信号のタイミングチャートであり、（ａ）は電源電圧ＶＩＮ、（ｂ）は位相制御された交流電圧ＶＣＴ、（ｃ）は脈流電圧ＶＲＥ、（ｄ）は制御信号ＣＴＬである。
入力される電源電圧ＶＩＮは、例えば商用電源の交流電圧であり、正弦波電圧である（図６（ａ））。また、調光器８ａは、半導体スイッチ３５を制御する回路が電源ラインに対して並列に挿入される３線式調光器であり、調光器８における動作と制御位相が逆になる後切り位相制御（逆位相制御）を例示している（図６（ｂ））。
【００４５】
調光器８ａにより位相制御された交流電圧ＶＣＴは、位相制御の導通期間ＴＯＮは、入力される電源電圧ＶＩＮとほぼ同一であり、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦは、緩やかに低下する電圧となる（図６（ｂ））。
【００４６】
例えば、照明用電源３ａの入力端子５、６間にはノイズ除去などを目的としてコンデンサが挿入されることが一般的である。逆位相制御の調光器８ａは、電源供給を所定のタイミングで遮断するように動作する。しかし、入力端子５、６間に挿入したノイズ除去などを目的としたコンデンサや配線の浮遊容量が存在する場合は、調光器８ａが遮断動作をしても、残留電荷の放電に時間を要するため、照明用電源３ａに入力される交流電圧ＶＣＴは、瞬時に低下することはない（図６（ｂ））。
【００４７】
整流回路９により整流された脈流電圧ＶＲＥは、交流電圧ＶＣＴを正側に折り返した電圧になる（図６（ｃ））。なお、図６（ｃ）においては、第１のしきい値電圧Ｖ１、第２のしきい値電圧Ｖ２及び交流電圧ＶＣＴの瞬時値Ｖ３を表示している。
【００４８】
上記のとおり、脈流電圧ＶＲＥがゼロから上昇するとき、比較回路２１ａはハイレベルを出力しているため、脈流電圧ＶＲＥを、相対的に低い第２のしきい値電圧Ｖ２と比較する。比較回路２１ａは、脈流電圧ＶＲＥが第２のしきい値電圧Ｖ２よりも上昇したとき、ゼロクロスを検出して、ローレベルを出力する。その結果、インバータ２５は、制御信号ＣＴＬとしてハイレベルを出力する（図６（ｄ））。
【００４９】
比較回路２１ａはローレベルを出力しているため、比較回路２１ａのしきい値電圧は、相対的に高い第１のしきい値電圧Ｖ１になる。
脈流電圧ＶＲＥが上昇してピーク値になった後に第１のしきい値電圧Ｖ１よりも低下すると、比較回路２１ａはハイレベルを出力する。その結果、インバータ２５は、制御信号ＣＴＬとしてローレベルを出力する（図６（ｄ））。制御信号ＣＴＬのハイレベルの期間は、位相制御の導通期間ＴＯＮになる（図６（ｄ））。
【００５０】
比較回路２１ａはハイレベルを出力しているため、比較回路２１ａのしきい値電圧は、相対的に低い第２のしきい値電圧Ｖ２になる。
脈流電圧ＶＲＥが第２のしきい値電圧Ｖ２よりも上昇すると、比較回路２１ａはローレベルを出力し、インバータ２５は、制御信号ＣＴＬとしてハイレベルを出力する（図６（ｄ））。制御信号ＣＴＬのローレベルの期間は、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦになる（図６（ｄ））。
【００５１】
制御信号ＣＴＬは、抵抗２６とコンデンサ２７とで構成された積分回路を介して平滑化されて制御回路１１に入力される。また、上記のとおり、制御回路１１は、制御信号ＣＴＬのハイレベルの期間、すなわち位相制御の導通期間ＴＯＮの長さに応じた出力電流ＩＯＵＴを出力する。
【００５２】
本実施形態においては、位相制御の導通期間ＴＯＮの開始時をゼロクロスにより検出するときの第２のしきい値電圧Ｖ２として、相対的に低い電圧を設定している。その結果、導通期間ＴＯＮの開始を正確に検出することができる。
【００５３】
また、本実施形態においては、位相制御の導通期間ＴＯＮの終了時を検出する第１のしきい値電圧Ｖ１として、第２のしきい値電圧Ｖ２よりも高く設定している。その結果、照明用電源３ａの入力容量などにより位相制御の導通から遮断への切替時の電圧低下が緩やかになる影響を低減して、導通期間ＴＯＮを正確に検出することができ、出力電流ＩＯＵＴを正確に制御することができる。また、本実施形態の照明用電源を用いた照明装置においては、電源電圧の変動などの影響をさらに低減して、ちらつきを抑制し、なめらかに調光することができる。
本実施形態の上記以外の効果は、第１の実施形態の効果と同様である。
【００５４】
（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態に係る照明用電源を含む照明器具を例示する回路図である。
第３の実施形態の照明器具１ｂは、第１の実施形態の照明器具１と比較して、照明用電源３の構成が異なっている。すなわち、照明器具１ｂの照明用電源３ｂは、照明用電源３の検出回路１０を検出回路１０ｂに置き換えて構成されている。照明器具１ｂの上記以外の構成については、照明器具１の構成と同様である。
【００５５】
照明用電源３ｂの検出回路１０ｂは、照明用電源３の検出回路１０と比較して、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦにおいて整流回路９を介して出力電流ＩＯＵＴよりも小さい入力電流を流すブリーダー回路４３が追加されている点が異なる。
【００５６】
ブリーダー回路４３は、インバータ４４とスイッチング素子４５と抵抗４６とツェナーダイオード４７とを有している。インバータ４４は、ＮＰＮトランジスタで構成され、制御信号ＣＴＬを反転した信号を生成する。スイッチング素子４５は、例えばＦＥＴであり、整流回路９の一対の出力端子間に抵抗４６を介して接続される。スイッチング素子４５の制御端子（ゲート）は、インバータ４４の出力に接続される。また、スイッチング素子４５の制御端子には、ツェナーダイオード４７が接続される。
【００５７】
図８は、第３の実施形態に係る照明用電源の主要な信号のタイミングチャートであり、（ａ）は電源電圧ＶＩＮ、（ｂ）は脈流電圧ＶＲＥ、（ｃ）は制御信号ＣＴＬ、（ｄ）はスイッチング素子の電圧ＶＤＳである。
入力される電源電圧ＶＩＮは、例えば商用電源の交流電圧であり、正弦波電圧である（図８（ａ））。
【００５８】
整流回路９により整流された脈流電圧ＶＲＥは、位相制御の導通期間ＴＯＮは、入力される電源電圧ＶＩＮを正側に折り返した電圧になる（図８（ｂ））。
脈流電圧ＶＲＥがゼロから上昇するとき、比較回路２１はハイレベルを出力しているため、脈流電圧ＶＲＥを、相対的に高い第１のしきい値電圧Ｖ１と比較する。脈流電圧ＶＲＥが第１のしきい値電圧Ｖ１よりも上昇したとき、比較回路２１は、ローレベルを出力する。その結果、インバータ２５は、制御信号ＣＴＬとしてハイレベルを出力する（図８（ｃ））。
【００５９】
比較回路２１はローレベルを出力しているため、比較回路２１のしきい値電圧は、相対的に低い第２のしきい値電圧Ｖ２になる。
脈流電圧ＶＲＥが第２のしきい値電圧Ｖ２よりも低下すると、比較回路２１はゼロクロスを検出してハイレベルを出力する。その結果、インバータ２５は、制御信号ＣＴＬとしてローレベルを出力する（図８（ｃ））。制御信号ＣＴＬのハイレベルの期間は、位相制御の導通期間ＴＯＮになる（図８（ｃ））。
【００６０】
制御信号ＣＴＬがハイレベルのため、インバータ４４は、ローレベルを出力し、スイッチング素子４５は遮断状態になる。その結果、抵抗４６に電流は流れず、スイッチング素子４５の電圧ＶＤＳは、ほぼ脈流電圧ＶＲＥと等しくなる（図８（ｄ））。
【００６１】
また、比較回路２１はハイレベルを出力しているため、比較回路２１のしきい値電圧は、相対的に高い第１のしきい値電圧Ｖ１になる。
脈流電圧ＶＲＥが第１のしきい値電圧Ｖ１よりも上昇すると、比較回路２１はローレベルを出力し、インバータ２５は、制御信号ＣＴＬとしてハイレベルを出力する（図８（ｃ））。制御信号ＣＴＬのローレベルの期間は、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦになる（図８（ｃ））。
【００６２】
制御信号ＣＴＬがローレベルのため、インバータ４４は、ハイレベルを出力し、スイッチング素子４５は導通状態になる。その結果、スイッチング素子４５の電圧ＶＤＳはほぼゼロになり、抵抗４６にはブリーダー電流が流れ、入力端子５、６間に出力電流ＩＯＵＴよりも小さい入力電流が流れる。照明用電源３ｂの入力端子５、６間のインピーダンスは、ほぼ抵抗４６の抵抗値と等しくなり、調光器８の位相回路１３のインピーダンスよりも小さくなる。その結果、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦにおける脈流電圧ＶＲＥは、ほぼゼロになる。
【００６３】
制御信号ＣＴＬは、抵抗２６とコンデンサ２７とで構成された積分回路を介して平滑化されて制御回路１１に入力される。また、上記のとおり、制御回路１１は、制御信号ＣＴＬのハイレベルの期間、すなわち位相制御の導通期間ＴＯＮの長さに応じた出力電流ＩＯＵＴを出力する。
【００６４】
脈流電圧ＶＲＥが第２のしきい値電圧Ｖ２よりも低くなってから実際にゼロクロスするまでの期間において、調光器８は導通しているため、ブリーダー電流による電力消費が発生している。第２のしきい値電圧Ｖ２が低いほど、脈流電圧ＶＲＥが実際にゼロクロスするまでの期間が短くなり、消費電力を低減することができる。
【００６５】
本実施形態においては、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦにおいて、ブリーダー回路４３により入力端子５、６間に入力電流を流して、照明用電源３ｂの入力端子５、６間の入力インピーダンスを調光器８の位相回路１３のインピーダンスよりも小さくしている。その結果、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦにおける脈流電圧ＶＲＥをほぼゼロに低下させて、ゼロクロスを検出する第２のしきい値電圧Ｖ２を相対的に低くすることができ、消費電力を低減することができる。
【００６６】
また、本実施形態においては、ゼロクロスをより正確に検出して、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦ及び導通期間ＴＯＮをより正確に検出することができる。その結果、電源電圧の変動や電源電圧の歪みなどによる出力電流ＩＯＵＴの変動をさらに抑制することができる。また、本実施形態の照明用電源を用いた照明装置においては、電源電圧の変動や電源電圧の歪みなどによるちらつきをさらに抑制し、よりなめらかに調光することができる。
本実施形態の上記以外の効果は、第１の実施形態の効果と同様である。
【００６７】
（第４の実施形態）
図９は、第４の実施形態に係る照明用電源を含む照明器具を例示する回路図である。
第４の実施形態の照明器具１ｃは、第２の実施形態の照明器具１ａと比較して、照明用電源３ａの構成が異なっている。すなわち、照明器具１ｃの照明用電源３ｃは、照明用電源３ｂにブリーダー回路４３が追加されている。照明器具１ｃの上記以外の構成については、照明器具１ａの構成と同様である。
ブリーダー回路４３は、第３の実施形態の照明用電源３ｂのブリーダー回路４３と同様であるので説明を省略する。
【００６８】
図１０は、第４の実施形態に係る照明用電源の主要な信号のタイミングチャートであり、（ａ）は電源電圧ＶＩＮ、（ｂ）は脈流電圧ＶＲＥ、（ｃ）は制御信号ＣＴＬ、（ｄ）はスイッチング素子の電圧ＶＤＳである。
入力される電源電圧ＶＩＮは、例えば商用電源の交流電圧であり、正弦波電圧である（図１０（ａ））。また、調光器８ａは、半導体スイッチ３５を制御する回路が電源ラインに対して並列に挿入される３線式調光器であり、調光器８における動作と制御位相が逆になる後切り位相制御（逆位相制御）を例示している（図１０（ｂ））。
【００６９】
整流回路９により整流された脈流電圧ＶＲＥは、位相制御の導通期間ＴＯＮは、入力される電源電圧ＶＩＮを正側に折り返した電圧になる（図１０（ｂ））。
脈流電圧ＶＲＥがゼロから上昇するとき、比較回路２１ａはハイレベルを出力しているため、脈流電圧ＶＲＥを、相対的に低い第２のしきい値電圧Ｖ２と比較する。脈流電圧ＶＲＥが第２のしきい値電圧Ｖ２よりも上昇したとき、比較回路２１ａは、ローレベルを出力する。その結果、インバータ２５は、制御信号ＣＴＬとしてハイレベルを出力する（図１０（ｃ））。
【００７０】
制御信号ＣＴＬがハイレベルのため、インバータ４４は、ローレベルを出力し、スイッチング素子４５は遮断状態になる。その結果、抵抗４６に電流は流れず、スイッチング素子４５の電圧ＶＤＳは、ほぼ脈流電圧ＶＲＥと等しくなる（図１０（ｄ））。
【００７１】
比較回路２１ａはローレベルを出力しているため、比較回路２１ａのしきい値電圧は、相対的に高い第１のしきい値電圧Ｖ１になる。
脈流電圧ＶＲＥが上昇してピーク値になった後に第１のしきい値電圧Ｖ１よりも低下すると、比較回路２１ａはハイレベルを出力する。その結果、インバータ２５は、制御信号ＣＴＬとしてローレベルを出力する（図１０（ｃ））。制御信号ＣＴＬのハイレベルの期間は、位相制御の導通期間ＴＯＮになる（図１０（ｃ））。
【００７２】
また、比較回路２１ａはハイレベルを出力しているため、比較回路２１ａのしきい値電圧は、相対的に低い第２のしきい値電圧Ｖ２になる。
脈流電圧ＶＲＥが第２のしきい値電圧Ｖ２よりも上昇すると、比較回路２１ａはローレベルを出力し、インバータ２５は、制御信号ＣＴＬとしてハイレベルを出力する（図１０（ｃ））。制御信号ＣＴＬのローレベルの期間は、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦになる（図１０（ｃ））。
【００７３】
制御信号ＣＴＬがローレベルのため、インバータ４４は、ハイレベルを出力し、スイッチング素子４５は導通状態になる。その結果、スイッチング素子４５の電圧ＶＤＳはほぼゼロになり、抵抗４６にはブリーダー電流が流れ、入力端子５、６間には出力電流ＩＯＵＴよりも小さい入力電流が流れる。照明用電源３ｃの入力端子５、６間のインピーダンスは、ほぼ抵抗４６の抵抗値と等しくなり、調光器８ａにおける抵抗３８及びコンデンサ３９で構成されたバイアス回路のインピーダンスよりも小さくなる。その結果、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦにおける脈流電圧ＶＲＥは、ほぼゼロになる。
【００７４】
制御信号ＣＴＬは、抵抗２６とコンデンサ２７とで構成された積分回路を介して平滑化されて制御回路１１に入力される。また、上記のとおり、制御回路１１は、制御信号ＣＴＬのハイレベルの期間、すなわち位相制御の導通期間ＴＯＮの長さに応じた出力電流ＩＯＵＴを出力する。
【００７５】
脈流電圧ＶＲＥが実際にゼロクロスしてから第２のしきい値電圧Ｖ２よりも高くなるまでの期間において、調光器８は導通しているため、ブリーダー電流による電力消費が発生している。第２のしきい値電圧Ｖ２が低いほど、脈流電圧ＶＲＥが実際にゼロクロスしてから検出回路がゼロクロスを検出するまでの期間が短くなり、消費電力を低減することができる。
【００７６】
本実施形態においても、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦにおいて、整流回路９の一対の出力端子間にブリーダー電流を流して、照明用電源３ｃの入力端子５、６間の入力インピーダンスを調光器８ａの位相回路１３のインピーダンスよりも小さくしている。その結果、位相制御の遮断期間ＴＯＦＦにおける脈流電圧ＶＲＥをほぼゼロに低下させて、ゼロクロスを検出する第２のしきい値電圧Ｖ２を相対的に低くすることができ、消費電力を低減することができる。
本実施形態の上記以外の効果は、第２の実施形態の効果と同様である。
【００７７】
以上、具体例を参照しつつ実施形態について説明したが、それらに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、照明光源４は、ＬＥＤまたはＯＬＥＤなどでもよく、また照明光源４は、複数個のＬＥＤが直列又は並列に接続されていてもよい。
【００７８】
また、制御回路１１として、スイッチング素子２８とトランス２９などで構成されたフライバック形のＤＣ−ＤＣコンバータを例示したが、照明負荷２を点灯させる出力電圧ＶＯＵＴ、出力電流ＩＯＵＴを生成できれば他の構成でもよい。
【００７９】
また、第２及び第４の実施形態の説明で用いた調光器８ａを、第１及び第３の実施形態の説明で用いた調光器８と同様に前切り位相制御として、調光器８の替わりに用いてもよい。
【００８０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８１】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ…照明器具、  ２…照明負荷、  ３、３ａ、３ｂ、３ｃ…照明用電源、  ４…照明光源、  ５、６…入力端子、  ７…交流電源、  ８、８ａ…調光器、  ９、３４、４０…整流回路、  １０、１０ａ、１０ｂ…検出回路、  １１…制御回路、  １２…トライアック、  １３…位相回路、  １４…ダイアック、  １５…可変抵抗、  １６…タイミングコンデンサ、  １７、１８…出力端子、  １９、２０、２０ａ、２０ｂ…分割抵抗、  ２１、２１ａ…比較回路、  ２２…基準電圧源、  ２３、２６、３８、４６…抵抗、  ２５、４４…インバータ、  ２７、３９…コンデンサ、  ２８…スイッチング素子、  ２９…トランス、  ３０…整流素子、  ３１…電流検出抵抗、  ３２…増幅回路、  ３３…駆動回路、  ３５…半導体スイッチ、  ３６…フォトカプラ、  ３６ａ…受光側素子、  ３６ｂ…発光側素子、  ３７、４２…ダイオード、  ４１…調光制御回路、  ４３…ブリーダー回路、  ４５…スイッチング素子、  ４７…ツェナーダイオード
【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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