(57)【要約】【課題】過電流が流れ続けることを抑制できる点灯装置であって、設計が容易で、かつ、実装面積を抑制できる点灯装置を提供する。【解決手段】交流電源６０から電力が供給され、固体発光素子７０に電力を供給する点灯装置１０であって、力率改善回路３０を備え、固体発光素子７０に電力を供給する電源回路２０と、力率改善回路３０の前段側に接続され、力率改善回路３０の出力電圧値が、閾値より大きい場合にオフ状態に維持され、出力電圧値が閾値未満である場合にオン状態に維持されるスイッチ素子１４と、スイッチ素子１４の前段側であって、交流電源６０から電源回路２０に流れる電流の経路に挿入され、定格電流以上の電流が流れる場合に電流を遮断する遮断器１１とを備え、スイッチ素子１４がオン状態である場合に、遮断器１１に定格電流以上の電流が流れる。【選択図】図１
2017139102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から電力が供給され、固体発光素子に電力を供給する点灯装置であって、
力率改善回路を備え、前記固体発光素子に電力を供給する電源回路と、
前記力率改善回路の前段側に接続され、前記力率改善回路の出力電圧値が、閾値より大きい場合にオフ状態に維持され、前記出力電圧値が前記閾値未満である場合にオン状態に維持されるスイッチ素子と、
前記スイッチ素子の前段側であって、前記交流電源から前記電源回路に流れる電流の経路に挿入され、定格電流以上の電流が流れる場合に電流を遮断する遮断器とを備え、
前記スイッチ素子がオン状態である場合に、前記遮断器に前記定格電流以上の電流が流れる
点灯装置。
【請求項２】
前記スイッチ素子は、前記力率改善回路と並列に接続される
請求項１に記載の点灯装置。
【請求項３】
前記電源回路は、前記力率改善回路の後段側に接続された定電流回路を備える
請求項１又は２に記載の点灯装置。
【請求項４】
前記電源回路は、前記力率改善回路の後段側に並列接続された複数の定電流回路を備える
請求項３に記載の点灯装置。
【請求項５】
前記スイッチ素子の前段側に接続された整流回路をさらに備え、
前記スイッチ素子は、前記整流回路の二つの出力端子間に接続される
請求項１〜４のいずれか１項に記載の点灯装置。
【請求項６】
前記遮断器は、ヒューズである
請求項１〜５のいずれか１項に記載の点灯装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の点灯装置と、
前記固体発光素子とを備える
照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力率改善回路を備える点灯装置及び当該点灯装置を備える照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の固体発光素子に電流を供給する点灯装置として、力率改善（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ；ＰＦＣ）回路を備える点灯装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された点灯装置においては、ＬＥＤの短絡故障などに起因して発生した過電流により、点灯装置内部の回路素子が破損することを防ぐための保護回路（焼損回路）が力率改善回路の後段側（つまり負荷側）に接続されている。特許文献１に開示された点灯装置においては、過電流が発生した場合に、保護回路内のヒューズが断線することにより、過電流が点灯装置内部の回路に流れることを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４６５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された点灯装置では、ヒューズの設計が困難である。例えば、通常時にヒューズが断線することのないように、ヒューズが断線する定格電流は、通常時にヒューズに流れる電流より十分大きく設計される。一方、過電流が発生する異常時においてヒューズの速やかな断線を実現するため、当該定格電流は、想定される過電流より十分小さく設計される。これらの設計条件を満足するヒューズを選択することは一般に困難であることから、通常時にヒューズに流れるピーク電流を抑制するために保護回路内にＬＣ回路などを追加する場合もある。この場合、点灯装置を構成する回路素子の点数が増加するため点灯装置の実装面積が増大する。また、点灯装置に要するコストも増大する。
【０００６】
また、点灯装置において、力率改善回路の後段に並列接続された複数の定電流回路を備え、複数の定電流回路の各々が固体発光素子に電流を供給する構成が知られている。当該構成においては、複数の定電流回路の各々に保護回路を接続する必要があるため、さらに、回路素子の点数が増加する。
【０００７】
そこで、本発明は、過電流が流れ続けることを抑制できる点灯装置であって、設計が容易で、かつ、実装面積を抑制できる点灯装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る点灯装置の一態様は、交流電源から電力が供給され、固体発光素子に電力を供給する点灯装置であって、力率改善回路を備え、前記固体発光素子に電力を供給する電源回路と、前記力率改善回路の前段側に接続され、前記力率改善回路の出力電圧値が、閾値より大きい場合にオフ状態に維持され、前記出力電圧値が前記閾値未満である場合にオン状態に維持されるスイッチ素子と、前記スイッチ素子の前段側であって、前記交流電源から前記電源回路に流れる電流の経路に挿入され、定格電流以上の電流が流れる場合に電流を遮断する遮断器とを備え、前記スイッチ素子がオン状態である場合に、前記遮断器に前記定格電流以上の電流が流れる。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る照明器具の一態様は、上記点灯装置と、前記固体発光素子とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、過電流が流れ続けることを抑制できる点灯装置であって、設計が容易で、かつ、実装面積を抑制できる点灯装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１に係る点灯装置及び照明器具の構成を示す回路図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る力率改善回路の出力電力と出力電圧との関係の概要を示すグラフである。
【図３】図３は、比較例に係る点灯装置の構成を示す回路図である。
【図４】図４は、実施の形態２に係る照明器具の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１３】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１４】
（実施の形態１）
［１−１．構成］
実施の形態１に係る点灯装置の構成について、図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係る点灯装置１０及び照明器具８０の構成を示す回路図である。なお、図１には、照明器具８０に合わせて交流電源６０も示されている。
【００１６】
交流電源６０は、交流電力を出力する電源である。交流電源６０は、交流電圧を出力する電源であれば特に限定されない。交流電源６０は、例えば、商用電源などの系統電源である。
【００１７】
照明器具８０は、交流電源６０から交流電圧が供給され、照明光を出射する器具である。照明器具８０は、点灯装置１０と、固体発光素子７０、７０ａ及び７０ｂとを備える。なお、図１に示される例では、照明器具８０は、三つの固体発光素子７０、７０ａ及び７０ｂを備えるが、照明器具８０が備える固体発光素子の個数は、特に限定されない。固体発光素子の個数は一つ以上であればよい。
【００１８】
固体発光素子７０、７０ａ及び７０ｂの各々は、点灯装置１０から電力が供給されて、照明光を出射する素子である。本実施の形態では、固体発光素子７０、７０ａ及び７０ｂの各々は、ＬＥＤを含む。固体発光素子７０、７０ａ及び７０ｂは、それぞれ、単一のＬＥＤチップから構成されてもよいし、直列又は並列に接続された複数のＬＥＤチップから構成されてもよい。固体発光素子７０、７０ａ及び７０ｂは、いずれも同様のＬＥＤであってもよいし、例えば、異なるＬＥＤであってもよい。例えば、各固体発光素子が、相異なる色温度の光を得るために用いられてもよい。
【００１９】
点灯装置１０は、交流電源６０から交流電力が供給され、固体発光素子７０、７０ａ及び７０ｂに電力を供給する装置である。点灯装置１０は、電源回路２０と、スイッチ素子１４と、遮断器１１とを備える。点灯装置１０は、さらに、バリスタ１２と、コンデンサ１３と、コモンモードチョークコイルＬＦと、整流回路ＤＢと、定電圧源１５と、比較器１６とを備える。
【００２０】
電源回路２０は、力率改善回路３０を備え、固体発光素子７０、７０ａ及び７０ｂに電力を供給する回路である。本実施の形態では、電源回路２０は、力率改善回路３０の出力電圧を分圧する分圧回路を形成する抵抗素子３１及び３２と、力率改善回路３０の後段側に並列接続された複数の定電流回路４０、４０ａ及び４０ｂとをさらに備える。
【００２１】
遮断器１１は、スイッチ素子１４の前段側（つまり、交流電源６０側）であって、交流電源６０から電源回路２０に流れる電流の経路に挿入され、定格電流以上の電流が流れる場合に電流を遮断する素子である。本実施の形態では、遮断器１１はヒューズである。
【００２２】
バリスタ１２は、点灯装置１０にサージ電圧などが印加された場合に点灯装置１０を保護するための素子である。バリスタ１２は、点灯装置１０の入力端子間に接続される。
【００２３】
コンデンサ１３及びコモンモードチョークコイルＬＦは、ローパスフィルタを構成する素子である。コンデンサ１３及びコモンモードチョークコイルＬＦにより、点灯装置１０から発生する高周波ノイズが交流電源６０に漏出することを抑制できる。
【００２４】
整流回路ＤＢは、点灯装置１０に入力された交流電圧を直流電圧に変換して出力する回路である。本実施の形態では、整流回路ＤＢは、スイッチ素子１４の前段側に接続され、交流電源６０から遮断器１１などを介して入力された交流電圧を直流電圧に変換し、当該直流電圧をスイッチ素子１４の両端子間及び電源回路２０に出力する。また、本実施の形態では、整流回路ＤＢは、ダイオードブリッジで構成されるが、整流回路ＤＢは、交流電圧を直流電圧に変換する回路であれば特に限定されない。
【００２５】
スイッチ素子１４は、力率改善回路３０の前段側に接続され、力率改善回路３０の出力電圧値が、閾値以上である場合にオフ状態に維持され、出力電圧値が閾値未満である場合にオン状態に維持される素子である。スイッチ素子１４は、力率改善回路３０と並列に接続される。本実施の形態では、スイッチ素子１４は、整流回路ＤＢの二つの出力端子間に接続される。スイッチ素子１４は、例えば、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。スイッチ素子１４のゲート電極は、比較器１６の出力端子に接続され、ドレイン電極は、整流回路ＤＢの高電位側出力端子に接続され、ソース電極は、整流回路ＤＢの低電位側出力端子に接続される。
【００２６】
定電圧源１５は、閾値に対応する電圧を出力する電圧源である。本実施の形態では、定電圧源１５は、整流回路ＤＢの出力電圧が印加され、閾値に対応する電圧を比較器１６の非反転入力端子に出力する。定電圧源１５は、例えば、整流回路ＤＢの出力電圧を分圧する分圧回路と、分圧回路から出力された電圧が印加されるツェナーダイオードとを備える。整流回路ＤＢの出力電圧は、一般にリプルを有し、当該出力電圧を分圧した電圧もリプルを有する。そのため、定電圧源１５では、ツェナーダイオードを用いて、当該分圧した電圧から定電圧が生成される。定電圧源１５は、例えば、１００Ｖ以上の電圧が入力され、１６Ｖ程度の定電圧を出力する。また、定電圧源１５の出力電力は、点灯装置１０の各制御回路用の駆動用電力として利用されてもよい。
【００２７】
比較器１６は、力率改善回路３０の出力電圧値に対応する電圧と閾値に対応する電圧とを比較する回路である。比較器１６の反転入力端子には、力率改善回路３０の出力電圧値に対応する電圧として、力率改善回路３０の出力電圧を抵抗素子３１及び３２によって分圧した電圧が入力される。比較器１６の非反転入力端子には、閾値に対応する電圧として、定電圧源１５の出力電圧が入力される。比較器１６の出力信号は、スイッチ素子１４のゲート電極に入力される。これにより、力率改善回路３０の出力電圧値が閾値より大きい場合には、比較器１６からＬｏｗレベルの信号が出力され、力率改善回路３０の出力電圧値が閾値未満である場合には、比較器１６からＨｉｇｈレベルの信号が出力される。なお、力率改善回路３０の出力電圧値が閾値に等しい場合は、比較器１６から、Ｈｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルのいずれの信号が出力されてもよいが、本実施の形態では、Ｌｏｗレベルの信号が出力される。
【００２８】
力率改善回路３０は、スイッチ素子２３を有する回路であって、スイッチ素子２３によるスイッチングによって、整流回路ＤＢから出力される直流電圧を昇圧する回路（昇圧チョッパ）である。力率改善回路３０が昇圧チョッパで構成される理由は、出力電圧に交流電圧の波高値より高い値を選ぶことで、０Ｖから波高値まで、全ての位相で交流電流を流すことができ、力率を改善できるからである。
【００２９】
力率改善回路３０は、トランス２１と、ＰＦＣ用制御回路２２と、スイッチ素子２３と、ダイオード２５と、抵抗素子２４、２６及び２７と、コンデンサ２８とを備える。
【００３０】
トランス２１は、一次巻線と二次巻線とから構成される復巻コイルであり、スイッチ素子２３がオンしたときに一次巻線に流れる電流によって蓄積したエネルギーを、スイッチ素子２３がオフしたときにダイオード２５に向けて放出する。二次巻線は、トランス２１に流れる電流を検出するための電流センサである。
【００３１】
スイッチ素子２３は、ＰＦＣ用制御回路２２からの制御信号に従ってスイッチングする素子であり、例えば、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。
【００３２】
ダイオード２５は、スイッチ素子２３がオフしたときにトランス２１に蓄積されていたエネルギーを回生させる整流素子である。
【００３３】
コンデンサ２８は、力率改善回路３０の出力電圧及び電流を平滑化するコンデンサである。本実施の形態では、コンデンサ２８は電解コンデンサである。
【００３４】
ＰＦＣ用制御回路２２は、力率改善回路３０のスイッチ素子２３を、入力交流電圧の周波数よりも高い周波数でスイッチングさせる制御をする制御回路である。ここでは、ＰＦＣ用制御回路２２は、ＢＣＭ（Ｂｏｕｎｄａｒｙ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｍｏｄｅ）でスイッチ素子２３をオンオフさせることで、力率改善回路３０の出力電圧（ダイオード２５のカソード側の電圧）が一定となるように制御する。つまり、ＰＦＣ用制御回路２２は、トランス２１の二次巻線からの電圧によってトランス２１に流れる電流がゼロになったことを検出するとスイッチ素子２３をオンさせる。その後、力率改善回路３０の出力電圧を一定に維持するためのオン時間の経過後にスイッチ素子２３をオフする。ＰＦＣ用制御回路２２は、このようなスイッチ素子２３のオンオフ制御を繰り返す。その結果、力率改善回路３０の各スイッチング周期においてトランス２１に流れる電流は、三角波形状となるが、力率改善回路３０から出力される電流は、コンデンサ２８によって平滑化される。ＰＦＣ用制御回路２２は、例えば、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、マイコンなどを用いて構成される。
【００３５】
定電流回路４０、４０ａ及び４０ｂは、それぞれ、力率改善回路３０から出力された電圧を固体発光素子７０、７０ａ及び７０ｂに印加する電圧に変換し、かつ、固体発光素子７０、７０ａ及び７０ｂに一定電流を供給する回路である。本実施の形態では、定電流回路４０は、力率改善回路３０から出力された電圧を降圧する降圧コンバータである。定電流回路４０ａ及び４０ｂの回路構成は図示されないが、定電流回路４０と同様である。
【００３６】
定電流回路４０は、定電流制御回路４１と、ダイオード４２と、スイッチ素子４３と、抵抗素子４４と、トランス４５と、コンデンサ４６とを備える。
【００３７】
スイッチ素子４３は、定電流制御回路４１からの制御信号に従ってスイッチングする素子であり、例えば、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。
【００３８】
ダイオード４２は、スイッチ素子４３がオンしたときにトランス４５に蓄積されていたエネルギーを回生させる整流素子である。
【００３９】
トランス４５は、スイッチ素子４３がオンしたときに流れる電流によって蓄積したエネルギーを、スイッチ素子４３がオフしたときにダイオード４２に向けて放出するコイルである。
【００４０】
抵抗素子４４は、直列に接続されたトランス４５及び固体発光素子７０に流れる電流を検出するための素子である。
【００４１】
コンデンサ４６は、定電流回路４０の出力電圧及び電流を平滑化するコンデンサである。本実施の形態では、コンデンサ４６は電解コンデンサである。
【００４２】
定電流制御回路４１は、外部からの調光指示等に従って、定電流回路４０が固体発光素子７０に一定の電流を供給するようにスイッチ素子４３のスイッチングを制御する回路である。そのために、定電流制御回路４１は、抵抗素子４４で生じる電圧降下の値（つまり、固体発光素子７０に流れる電流）が一定となるように、スイッチ素子４３をオンオフさせるオンデューティを制御するフィードバック制御を行う。
【００４３】
定電流制御回路４１は、トランス４５の二次巻線からの電圧によってトランス４５に流れる電流がゼロになったことを検出するとスイッチ素子４３をオンさせる。その後、定電流回路４０から所定の出力電流を出力するために必要とされるオン時間の経過後にスイッチ素子４３をオフする。定電流制御回路４１は、このようなスイッチ素子４３のオンオフ制御を繰り返す。その結果、定電流回路４０の各スイッチング周期においてトランス４５に流れる電流は、三角波形状となるが、定電流回路４０から出力される電流は、コンデンサ４６によって平滑化される。定電流制御回路４１は、例えば、ＩＣ、マイコンなどを用いて構成される。
【００４４】
［１−２．動作］
本実施の形態に係る点灯装置１０の動作について説明する。
【００４５】
上述のように、点灯装置１０の力率改善回路３０は、通常時には、整流回路ＤＢから出力される直流電圧を昇圧する。例えば、力率改善回路３０は、整流回路ＤＢから出力される１５０Ｖ程度の直流電圧を２６０Ｖ程度に昇圧する。また、力率改善回路３０の出力電力は、例えば、３０Ｗ〜４０Ｗ程度である。定電流回路４０は、力率改善回路３０から出力される電圧を降圧し、当該降圧された電圧を固体発光素子７０に供給する。
【００４６】
一方、例えば、固体発光素子７０において短絡故障が発生した場合、定電流回路４０に流れる電流が急増する。この場合、力率改善回路３０から出力される電流、すなわち、電力が急増する。ここで、力率改善回路３０の出力電力と出力電圧との関係について図面を用いて説明する。
【００４７】
図２は、本実施の形態に係る力率改善回路３０の出力電力と出力電圧との関係の概要を示すグラフである。
【００４８】
力率改善回路３０は、所定の電力供給能力を有する。本実施の形態では、例えば、力率改善回路３０の電力供給能力は４０Ｗ程度であると仮定する。このような力率改善回路３０では、力率改善回路３０の出力電力値が通常時（３０Ｗ〜４０Ｗ）より大幅に大きい６０Ｗ程度の場合、図２に示されるように力率改善回路３０の出力電圧値は、通常時より大幅に減少する。このように、力率改善回路３０の出力電圧が出力電力に依存して変化するため、固体発光素子７０において短絡故障が発生した場合に、力率改善回路３０の出力電力が急増し、これに伴い、力率改善回路３０の出力電圧が急減する。
【００４９】
ここで、例えば、力率改善回路３０の出力電圧値の閾値を２１０Ｖ程度に設定する。また、分圧用の抵抗素子３１と抵抗素子３２との抵抗値の比を、例えば、１４：１とする。このように抵抗素子３１及び３２の抵抗値を設定することにより、力率改善回路３０の出力電圧値が２４０Ｖ程度の場合に、比較器１６の反転入力端子に入力される電圧値が１６Ｖ程度になる。したがって、固体発光素子７０において、短絡故障が発生した場合に、比較器１６の反転入力端子に入力される電圧値が非反転入力端子に入力される電圧値（１６Ｖ）未満となり、比較器１６から、Ｈｉｇｈレベルの信号がスイッチ素子１４に入力される。これに伴い、スイッチ素子１４がオンされる。そして、スイッチ素子１４は、力率改善回路３０の出力電圧値が閾値未満である間、オン状態に維持される。本実施の形態では、スイッチ素子１４は、力率改善回路３０より前段側であって、力率改善回路３０と並列に接続されるため、スイッチ素子１４をオン状態に維持することで、力率改善回路３０を含む電源回路２０に電流が流れることを抑制することができる。また、遮断器１１に定格電流以上の短絡電流を流すことができる。つまり、スイッチ素子１４がオン状態であるとき、整流回路ＤＢの二つの出力端子が短絡されるため、交流電源６０、遮断器１１、コモンモードチョークコイルＬＦ、整流回路ＤＢ及びスイッチ素子１４で構成される回路に短絡電流が流れる。これに伴い遮断器１１に定格電流以上の電流が流れ、遮断器１１が電流を遮断するため、点灯装置１０全体に流れる電流が遮断される。以上のように、本実施の形態に係る点灯装置１０によれば、固体発光素子７０において、短絡故障が発生した場合に、点灯装置１０全体に流れる電流が遮断される。これにより、点灯装置１０に過電流が流れ続けることを抑制できる。また、点灯装置１０では、複数の定電流回路を備える場合でも、遮断器１１の個数は一つである。遮断器１１は、一般的な点灯装置には通常備えられる素子であるため、遮断器１１を設けることによって、点灯装置１０の実装面積が大型化することはない。また、点灯装置１０では、異常時に、スイッチ素子１４及びスイッチ素子１４より前段側の素子だけに電流が流れる。このため、遮断器１１の定格電流を、固体発光素子７０及び電源回路２０に応じて設計し直す必要がない。このように、点灯装置１０では、遮断器１１の定格電流の設計が容易である。
【００５０】
本実施の形態に係る点灯装置１０の効果を説明するために、比較例に係る点灯装置について図面を用いて説明する。
【００５１】
図３は、比較例に係る点灯装置１００の構成を示す回路図である。
【００５２】
図３に示される点灯装置１００は、スイッチ素子１４、定電圧源１５、比較器１６、抵抗素子３１及び３２を備えない点において点灯装置１０と相違する。また、点灯装置１００は、電源回路２００が力率改善回路３０に並列接続された三つの焼損回路３００、３００ａ及び３００ｂを備える点において点灯装置１０と相違する。
【００５３】
焼損回路３００、３００ａ及び３００ｂは、点灯装置１００において過電流が流れることを抑制する保護回路である。焼損回路３００ａ及び３００ｂの回路構成は図示されないが、焼損回路３００と同様である。
【００５４】
焼損回路３００は、遮断器３０１と、インダクタ３０２と、コンデンサ３０３とを備える。遮断器３０１は、遮断器１１と同様に定格電流以上の電流が流れる場合に電流を遮断する素子である。本比較例では、遮断器３０１はヒューズである。インダクタ３０２及びコンデンサ３０３は、焼損回路３００に流れる電流のピーク値を抑制するための素子である。これにより、遮断器３０１に通常時に流れる電流のピーク値を抑制し、遮断器３０１の定格電流を抑制することができる。
【００５５】
図３に示されるように、点灯装置１００では、例えば、固体発光素子７０において、短絡故障が発生した場合に遮断器１１に流れる電流は、電源回路２００の構成及び固体発光素子７０の特性に応じて変化する。したがって、点灯装置１００においては、電源回路２００の構成及び固体発光素子７０の特性に基づいて、遮断器１１の定格電流を設計しなければならない。また、電源回路２００の構成及び固体発光素子７０の特性が変更された場合には、遮断器１１の定格電流を再度設計し直す必要がある。
【００５６】
一方、本実施の形態に係る点灯装置１０では、上述のとおり遮断器１１の定格電流は、スイッチ素子１４及びスイッチ素子１４より前段側の素子だけに基づいて容易に設計できる。さらに、電源回路２０の構成及び固体発光素子７０の特性が変更された場合でも、遮断器１１の定格電流を設計し直す必要がない。
【００５７】
また、点灯装置１００では、例えば、スイッチ素子４３において短絡故障が発生し、かつ、固体発光素子７０の順方向電圧が整流回路ＤＢの出力電圧以下である場合には、固体発光素子７０に電流が流れ続ける。ここで、整流回路ＤＢの出力電圧と固体発光素子７０の順方向電圧との差が大きいほど、固体発光素子７０に大きな電流が流れる。固体発光素子７０に大きな電流が流れることにより、固体発光素子７０が高温になるため、固体発光素子７０又は固体発光素子７０付近に配置される光学部材（例えば、レンズなど）の破損などの故障を引き起こす場合がある。点灯装置１００では、定電流回路４０、４０ａ及び４０ｂに、それぞれ、焼損回路３００、３００ａ及び３００ｂを接続することで、固体発光素子７０、７０ａ及び７０ｂに過電流が流れ続けることを抑制している。このため、点灯装置１００の実装面積が大型化する。比較例に係る点灯装置１００では、固体発光素子７０、７０ａ及び７０ｂに過電流が流れ続けることを抑制するために、さらに、各固体発光素子に遮断器を直列接続する場合もある。この場合、点灯装置１００の実装面積はさらに大型化する。
【００５８】
一方、本実施の形態に係る点灯装置１０では、スイッチ素子４３において短絡故障が発生し、かつ、固体発光素子７０の順方向電圧が整流回路ＤＢの出力電圧以下である場合に、力率改善回路３０の出力電圧が低下する。このため、固体発光素子７０において短絡故障が発生した場合と同様に、遮断器１１に定格電流以上の電流が流れ、点灯装置１０に流れる電流が遮断される。したがって、点灯装置１００のように、各定電流回路に、焼損回路を接続する必要がない。このように、本実施の形態に係る点灯装置１０では、実装面積を抑制することができる。
【００５９】
［１−３．まとめ］
以上のように、本実施の形態に係る点灯装置１０は、交流電源６０から電力が供給され、固体発光素子７０に電力を供給する点灯装置１０である。点灯装置１０は、力率改善回路３０を備え、固体発光素子７０に電力を供給する電源回路２０を備える。点灯装置１０は、さらに、力率改善回路３０の前段側に接続され、力率改善回路３０の出力電圧値が、閾値より大きい場合にオフ状態に維持され、出力電圧値が閾値未満である場合にオン状態に維持されるスイッチ素子１４を備える。点灯装置１０は、さらに、スイッチ素子１４の前段側であって、交流電源６０から電源回路２０に流れる電流の経路に挿入され、定格電流以上の電流が流れる場合に電流を遮断する遮断器１１を備える。点灯装置１０においては、スイッチ素子１４がオン状態である場合に、遮断器１１に定格電流以上の電流が流れる。
【００６０】
これにより、固体発光素子７０などで短絡故障が発生した場合に、力率改善回路３０の出力電力が増大し、出力電圧値が閾値未満に低下する。これに伴い、スイッチ素子１４がオフ状態からオン状態に切り替えられ、遮断器１１を含む回路に、遮断器１１の定格電流以上の短絡電流が流れる。したがって、遮断器１１が点灯装置１０に流れる電流を遮断するため、点灯装置１０に、過電流が流れ続けることを抑制できる。遮断器１１の定格電流は、スイッチ素子１４及びスイッチ素子１４より前段側の素子だけに基づいて容易に設計できる。さらに、電源回路２０の構成及び固体発光素子７０の特性が変更された場合でも、設計し直す必要がない。また、点灯装置１０では、電源回路２０に焼損回路を設ける必要がないため、点灯装置１０の実装面積を抑制できる。
【００６１】
また、点灯装置１０において、スイッチ素子１４は、力率改善回路３０と並列に接続されてもよい。
【００６２】
これにより、固体発光素子７０などで短絡故障が発生し、スイッチ素子１４がオン状態になったとき、電源回路２０に電流が流れることを抑制し、かつ、遮断器１１に定格電流以上の短絡電流を流すことができる。
【００６３】
また、点灯装置１０において、電源回路２０は、力率改善回路３０の後段側に接続された定電流回路４０を備えてもよい。
【００６４】
これにより、固体発光素子７０に定電流を供給することができる。また、定電流回路４０として降圧コンバータを用いることにより、力率改善回路３０の出力電圧を固体発光素子７０に適した電圧に調整することができる。
【００６５】
また、点灯装置１０において、電源回路２０は、力率改善回路３０の後段側に並列接続された複数の定電流回路を備えてもよい。
【００６６】
これにより、複数の定電流回路の各々に固体発光素子を接続できるため、複数の固体発光素子の各々に電流を供給することができる。また、複数の定電流回路を備える場合においても、遮断器１１以外に保護回路を追加する必要がないため、点灯装置１０の実装面積を抑制できる。
【００６７】
また、点灯装置１０において、スイッチ素子１４の前段側に接続された整流回路ＤＢをさらに備え、スイッチ素子１４は、整流回路ＤＢの二つの出力端子間に接続されてもよい。
【００６８】
これにより、異常時に、整流回路ＤＢの二つの出力端子間が短絡されるため、スイッチ素子１４より前段側に接続された遮断器１１に定格電流以上の電流を流すことができる。
【００６９】
また、点灯装置１０において、遮断器１１は、ヒューズであってもよい。
【００７０】
これにより、遮断器１１の構成を簡素化することができる。
【００７１】
また、本実施の形態に係る照明器具８０は、点灯装置１０と、固体発光素子７０とを備える。
【００７２】
照明器具８０は、点灯装置１０を備えるので、点灯装置１０と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
（実施の形態２）
実施の形態２として、実施の形態１に係る照明器具８０の適用例について図面を用いて説明する。
【００７４】
図４は、本実施の形態に係る照明器具８０ａの外観図である。
【００７５】
本実施の形態に係る照明器具８０ａは、実施の形態１に係る点灯装置１０と、点灯装置１０から電流の供給を受けるＬＥＤ７０とを備える。本実施の形態では、照明器具８０ａは、シーリングライトであり、点灯装置１０を収納し、かつ、ＬＥＤ７０が装着された灯体８１から構成される。
【００７６】
このような照明器具８０ａは、実施の形態１に係る点灯装置１０を備えるので、実施の形態１に係る点灯装置１０と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
（変形例など）
以上、本発明に係る点灯装置について、上記各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【００７８】
例えば、実施の形態１に係る点灯装置１０は、三つの定電流回路４０、４０ａ及び４０ｂを備えたが、定電流回路の個数は、三つに限定されない。定電流回路の個数は一つ以上であればよい。また、力率改善回路３０から、固体発光素子に印加するために適した電圧を出力することができる場合には、点灯装置は定電流回路を備えなくてもよい。
【００７９】
また、実施の形態１では、スイッチ素子１４は整流回路ＤＢの二つの出力端子間に接続されたが、スイッチ素子１４の接続位置は、これに限定されない。スイッチ素子１４の接続位置は、遮断器１１より後段側であって、力率改善回路３０より前段側であればよい。
【００８０】
また、上記各実施の形態においては、固体発光素子７０として、ＬＥＤを用いたが、点灯装置１０の負荷である固体発光素子７０は、ＬＥＤに限定されない。例えば、点灯装置１０の負荷として有機ＥＬ素子など他の固体発光素子を用いてもよい。
【００８１】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００８２】
１０  点灯装置
１１  遮断器
１４  スイッチ素子
２０  電源回路
３０  力率改善回路
４０、４０ａ、４０ｂ  定電流回路
６０  交流電源
７０、７０ａ、７０ｂ  固体発光素子
８０、８０ａ  照明器具
ＤＢ  整流回路
【図１】
2017139102.tif 000003
【図２】
2017139102.tif 000004
【図３】
2017139102.tif 000005
【図４】
2017139102.tif 000006