(57)【要約】【課題】スイッチング動作とリニア動作とを切替えることで高い調光レベルから低い調光レベルまで安定した調光を行いつつ、小型化及び製造コストの低廉化を実現することができる点灯装置及びそれを備えた照明器具を提供する。【解決手段】点灯装置２は、スイッチング素子５４を用いて、入力された直流電圧を発光素子３に印加する直流電圧に変換する降圧コンバータ５と、スイッチング素子５４が調光レベルに応じたスイッチング動作をする第１制御回路６０と、スイッチング素子５４が調光レベルに応じたリニア動作をする第２制御回路７０と、調光レベルが所定値以上の場合に第１制御回路６０及び第２制御回路７０のうち第１制御回路６０のみを動作させ、調光レベルが所定値未満の場合に第１制御回路６０及び第２制御回路７０のうち第２制御回路７０のみを動作させる切替部８１とを備えている。【選択図】図１
2017107777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から指示される調光レベルに応じて発光素子に電流を流す点灯装置であって、
スイッチング素子を有し、前記スイッチング素子を用いて、入力された直流電圧を前記発光素子に印加する直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記スイッチング素子が前記調光レベルに応じたスイッチング動作をするように前記スイッチング素子を制御する第１制御回路と、
前記スイッチング素子が前記調光レベルに応じたリニア動作をするように前記スイッチング素子を制御する第２制御回路と、
前記調光レベルが所定値以上の場合に前記第１制御回路及び前記第２制御回路のうち前記第１制御回路のみを動作させ、前記調光レベルが所定値未満の場合に前記第１制御回路及び前記第２制御回路のうち前記第２制御回路のみを動作させる切替回路と
を備える点灯装置。
【請求項２】
前記第１制御回路は、前記調光レベルに応じて、前記スイッチング素子のオンオフの繰り返しにおけるオン時間を変化させることで、前記スイッチング素子を制御し、
前記切替回路は、前記調光レベルに対応する前記オン時間が所定時間以上か未満かを判断することで、前記第１制御回路及び前記第２制御回路の一方のみを動作させる
請求項１記載の点灯装置。
【請求項３】
前記第１制御回路は、前記調光レベルに応じて、前記スイッチング素子のオンオフの繰り返し周波数を変化させることで、前記スイッチング素子を制御し、
前記切替回路は、前記調光レベルに対応する前記繰り返し周波数が所定周波数以上か未満かを判断することで、前記第１制御回路及び前記第２制御回路の一方のみを動作させる
請求項１記載の点灯装置。
【請求項４】
前記切替回路は、前記調光レベルに対応する前記繰り返し周波数が人の可聴域よりも高い所定周波数より小さい場合に前記第２制御回路を動作させる
請求項３記載の点灯装置。
【請求項５】
前記切替回路は、前記調光レベルに対応して前記発光素子に流れる電流が所定電流値以上か未満かを判断することで、前記第１制御回路及び前記第２制御回路の一方のみを動作させる
請求項１記載の点灯装置。
【請求項６】
外部から指示される前記調光レベルは、前記スイッチング素子が一定周期ごとにオンになるデューティ比を示す調光信号によって特定され、
前記切替回路は、前記調光信号を示す前記デューティ比が所定値以上か未満かを判断することで、前記第１制御回路及び前記第２制御回路の一方のみを動作させる
請求項１記載の点灯装置。
【請求項７】
さらに、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに入力される前記直流電圧を生成する直流電源回路を備え、
前記切替回路は、前記第２制御回路を動作させる場合に、前記直流電源回路を制御することで前記ＤＣ／ＤＣコンバータに入力される前記直流電圧を低下させる
請求項１〜６のいずれか１項に記載の点灯装置。
【請求項８】
発光素子と、
前記発光素子に電流を印加する請求項１〜７のいずれか１項に記載の点灯装置とを備える
照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子の点灯装置及びそれを備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光ダイオードを用いたＬＥＤ照明の点灯、調光を行う照明器具の一例としてＬＥＤ照明装置が知られている（例えば特許文献１参照）。このＬＥＤ照明装置に用いられているＬＥＤ駆動回路が調光を行うには、定電流動作する発光素子に出力される電流値を増減させることで行われている。このＬＥＤ照明装置に構成されるＤＣ／ＤＣコンバータの駆動方式としては、スイッチング動作（ＰＷＭ制御）やリニア動作（線形駆動方式やＤＣ駆動方式とも呼ばれる）がある。
【０００３】
スイッチング動作は、調光信号のパルス幅を可変させることによりＤＣ／ＤＣコンバータから出力される平均電流値を可変させる。この方式の長所は、スイッチング素子によるオンオフの動作を繰り返すため、省エネルギーでＬＥＤ照明装置を動作することができることである。一方、短所は、スイッチング素子がオンしている期間であるオン時間Ｔｏｎが短くなり過ぎると、スイッチング素子が正常にオンオフの動作を行うことができず、発光素子が正常に点灯できなくなってしまうことである。また、スイッチング素子を高速にスイッチング動作することで、ノイズが発生するなどの問題もある。
【０００４】
また、リニア動作は、発光素子に印加される電圧を可変抵抗などで変換して一定電圧を生み出し、発光素子に流れる電流を可変させる。この方式の長所は、回路の簡略化や低コスト化である。一方、短所は、可変抵抗に流れる電流に比例した電力損失が発生することである。
【０００５】
そこで、このＬＥＤ駆動回路では、第１制御部が調光レベルの高い状態でスイッチング動作を行い、第２制御部が調光レベルの低い状態でリニア動作を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−７０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたＬＥＤ駆動回路では、第１制御部が高い調光レベルでスイッチング動作を行い、第２制御部が低い調光レベルでリニア動作を行っている。つまり、このＬＥＤ駆動回路では、スイッチング動作を行うスイッチング素子と、リニア動作を行うスイッチング素子とは、それぞれ異なるスイッチング素子を用いて制御を行っている。このため、このＬＥＤ駆動回路では、部品点数の増加により、製造コストの高騰化、大型化及び電力エネルギーの増加によりランニングコストの増加が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、スイッチング動作とリニア動作とを切替えることで高い調光レベルから低い調光レベルまで安定した調光を行いつつ、小型化及び製造コストの低廉化を実現することができる点灯装置及びそれを備えた照明器具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】
【０００９】
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、外部から指示される調光レベルに応じて発光素子に電流を流す点灯装置であって、スイッチング素子を有し、前記スイッチング素子を用いて、入力された直流電圧を前記発光素子に印加する直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記スイッチング素子が前記調光レベルに応じたスイッチング動作をするように前記スイッチング素子を制御する第１制御回路と、前記スイッチング素子が前記調光レベルに応じたリニア動作をするように前記スイッチング素子を制御する第２制御回路と、前記調光レベルが所定値以上の場合に前記第１制御回路及び前記第２制御回路のうち前記第１制御回路のみを動作させ、前記調光レベルが所定値未満の場合に前記第１制御回路及び前記第２制御回路のうち前記第２制御回路のみを動作させる切替回路とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スイッチング動作とリニア動作とを切替えることで高い調光レベルから低い調光レベルまで安定した調光を行いつつ、小型化及び製造コストの低廉化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１における点灯装置及びそれを備えた照明器具の構成を示す回路図である。
【図２】実施の形態１における点灯装置の制御部及びＤＣ／ＤＣコンバータの構成を示す回路図である。
【図３】（Ａ）は、実施の形態１における点灯装置のスイッチング素子の動作を示すタイミング図である。（Ｂ）は、実施の形態１における点灯装置のインダクタの動作を示すタイミング図である。（Ｃ）は、実施の形態１における点灯装置のダイオードの動作を示すタイミング図である。
【図４】（Ａ）は、実施の形態１における点灯装置のスイッチング素子の電圧と調光レベルとの関係を示すタイミング図である。（Ｂ）は、実施の形態１における点灯装置のスイッチング素子の電流と調光レベルとの関係を示すタイミング図である。
【図５】（Ａ）は、実施の形態１の変形例１における点灯装置のスイッチング素子の電圧と調光レベルとの関係を示すタイミング図である。（Ｂ）は、実施の形態１の変形例１における点灯装置のスイッチング素子の電流と調光レベルとの関係を示すタイミング図である。
【図６】（Ａ）は、実施の形態１の変形例２における点灯装置のスイッチング素子の電圧と調光レベルとの関係を示すタイミング図である。（Ｂ）は、実施の形態１の変形例２における点灯装置のスイッチング素子の電流と調光レベルとの関係を示すタイミング図である。
【図７】実施の形態２における点灯装置の一部の構成を示す回路図である。
【図８】実施の形態２における点灯装置の動作を示すグラフである。
【図９】実施の形態３における点灯装置の制御部及びＤＣ／ＤＣコンバータの構成を示す回路図である。
【図１０】実施の形態４における照明器具の外観図である。
【図１１】実施の形態４における照明器具の外観図である。
【図１２】実施の形態４におけ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。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）
［構成］
以下、本発明の実施の形態１に係る点灯装置の構成について、図１を用いて説明する。
【００１５】
図１は、実施の形態１における点灯装置及びそれを備えた照明器具の構成を示す回路図である。
【００１６】
図１に示されるように、照明器具１は、点灯装置２と、発光素子３とを有している。
【００１７】
点灯装置２は、外部から指示される調光レベル（光出力）に応じて発光素子３に電流を流す。点灯装置２は、直流電源回路４と、降圧コンバータ５（ＤＣ／ＤＣコンバータの一例）と、制御回路６と、切替回路８と、調光回路９とを備えている。なお、調光レベルとは、発光素子３の明るさを調整するための変数であり、数値が大きいほど（最大値は１００％）、発光素子３の明るさを増加させることができる。また、調光レベルは、例えば、調光率、調光比などと表現することもある。
【００１８】
直流電源回路４は、降圧コンバータ５に入力する直流電圧を生成する。直流電源回路４は、交流電源４１と、ダイオードブリッジ４２と、コンデンサ４３とを有している。
【００１９】
交流電源４１は、ダイオードブリッジ４２に交流電圧を出力する電源であり、例えば、商用交流電源などの系統電源である。
【００２０】
ダイオードブリッジ４２及びコンデンサ４３は、商用交流電源などの交流電源４１から供給される交流電圧を整流及び平滑化し、直流電圧に変換する整流平滑回路であり、この直流電圧を降圧コンバータ５に入力する。ダイオードブリッジ４２の入力端子間には、交流電源４１が接続されている。ダイオードブリッジ４２の出力端子間には、平滑化用のコンデンサ４３が接続されている。
【００２１】
降圧コンバータ５は、スイッチング素子５４を用いて、整流平滑回路から入力された直流電圧を、所定の直流電圧に変換して発光素子３に印加する回路である。降圧コンバータ５は、入力された直流電圧をチョッピングするチョッパ回路を構成している。降圧コンバータ５は、ダイオード５１と、インダクタ５２と、コンデンサ５３と、スイッチング素子５４とを有している。
【００２２】
ダイオード５１は、インダクタ５２に蓄積されたエネルギーを回生させる。ダイオード５１のアノード電極は、インダクタ５２の一端側の端子と、スイッチング素子５４のドレイン電極とに接続されている。ダイオード５１のカソード電極は、ダイオードブリッジ４２及びコンデンサ４３で構成される整流平滑回路の高電位側の出力端子と、コンデンサ５３の一端側の端子と、発光素子３のアノード電極とに接続されている。
【００２３】
インダクタ５２の一端側の端子も、さらに、スイッチング素子５４のドレイン電極に接続されている。インダクタ５２の他端側の端子は、コンデンサ５３の他端側の端子と、発光素子３のカソード電極とに接続されている。
【００２４】
コンデンサ５３は、発光素子３と並列に接続している。コンデンサ５３は、ダイオード５１、インダクタ５２及びコンデンサ５３で構成している点灯回路で発生する出力電圧及び出力電流を平滑化する。
【００２５】
スイッチング素子５４は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の素子である。本実施の形態では、スイッチング素子５４は、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子５４のソース電極には、抵抗１１の一端側の端子と、制御回路６とが接続されている。スイッチング素子５４のゲート電極には、制御回路６が接続されている。スイッチング素子５４は、制御回路６から出力された制御信号に基づいてダイオード５１及びインダクタ５２と抵抗１１との間をオンオフする。
【００２６】
抵抗１１は、スイッチング素子５４と直列に接続され、スイッチング素子５４に流れる電流を検出する電流検出用の抵抗である。この抵抗１１の他端側の端子は、グランドに接続されている。この抵抗１１は、スイッチング素子５４の出力電流を検出する。この検出された電流値は、制御回路６に入力される。
【００２７】
調光回路９は、制御回路６に、切替回路８を介して調光信号を入力する回路である。調光回路９は、例えば、図示しないリモコンなどによる外部から信号を受信し、発光素子３が所望の光出力をすることができるように調光信号を算出する。つまり、調光回路９は、調光レベルに応じた調光信号を決定している。
【００２８】
調光信号は、発光素子３の調光レベルを指定する信号であり、例えば、直流電圧、又は、ＰＷＭ信号等である。本実施の形態では、調光信号は、ＰＷＭ信号であるとして説明している。ＰＷＭ信号は、スイッチング素子５４をＰＷＭ制御により駆動させるための矩形波状の電圧波形を有する信号である。
【００２９】
切替回路８は、切替部８１と、スイッチ８２とを有している。切替部８１の入力側は、調光回路９に接続されている。切替部８１の出力側は、スイッチ８２に接続されている。切替部８１は、調光レベルに応じてスイッチ８２を後述する第１制御回路６０か後述する第２制御回路７０かに切替える。
【００３０】
切替回路８は、調光回路９から出力された調光信号を制御回路６に入力する。切替回路８は、調光レベルが所定値以上の場合に第１制御回路６０及び第２制御回路７０のうち第１制御回路６０のみを動作させ、調光レベルが所定値未満の場合に第１制御回路６０及び第２制御回路７０のうち第２制御回路７０のみを動作させる。つまり、切替部８１は、調光レベルに対応するオン時間Ｔｏｎが所定時間以上か未満かを判断することで、スイッチ８２を切替えて第１制御回路６０及び第２制御回路７０のいずれか一方のみを動作させる。本実施の形態では、切替回路８は、直流電圧に行うローパスフィルタを有し、調光回路９から入力された調光信号（ＰＷＭ信号）を平滑化して出力する。
【００３１】
制御回路６は、切替回路８を介して調光回路９が出力した調光信号をスイッチング素子５４のゲート電極に供給する。制御回路６は、第１制御回路６０及び第２制御回路７０を有している。
【００３２】
図２は、実施の形態１における点灯装置の制御部及び降圧コンバータの構成を示す回路図である。
【００３３】
図２に示すように、制御回路６の第１制御回路６０は、調光回路９から切替回路８を介して入力される調光信号に応じて発光素子３に流れる電流が変化するようにスイッチング素子５４のオンオフ又は導通抵抗を制御する。第１制御回路６０は、スイッチング素子５４が調光レベルに応じたスイッチング動作をするようにスイッチング素子５４を制御する。第１制御回路６０は、パルス電源６１と抵抗６２とを有している。
【００３４】
パルス電源６１は、抵抗６２を介してスイッチング素子５４のゲート電極に接続されている。パルス電源６１は、調光回路９から切替回路８を介して入力される調光信号を、調光信号に応じてオン時間Ｔｏｎ又はオフ時間Ｔｏｆｆを変更したり、周波数を変更したりするような、矩形波状の調光信号をスイッチング素子５４のゲート電極に出力する。
【００３５】
具体的には、調光回路９から出力された調光信号は切替回路８で平滑化され、パルス電源６１には、この平滑化した信号（直流電圧）が入力される。パルス電源６１は、発光素子３に流れる電流（ドレイン電流）が一定となるように、調光回路９から入力された調光信号に応じ、自らがスイッチング素子５４のゲート電極に発する調光信号の幅を調節する。ここにおいて、調光信号の幅を変化させると、スイッチング素子５４がオンオフの繰り返しにおけるオン時間Ｔｏｎの割合（オンデューティ）が変化する。つまり、スイッチング素子５４は、調光信号によってオンオフのタイミングが決定される。
【００３６】
第２制御回路７０は、スイッチング素子５４が調光レベルに応じたリニア動作をするようにスイッチング素子５４を制御する。第２制御回路７０は、オペアンプ７１と、抵抗７２、７３と、コンデンサ７４とを備えている。
【００３７】
オペアンプ７１の非反転入力端子には切替回路８で平滑された電圧が入力され、反転入力端子には抵抗７３に印加される電圧が入力される。また、オペアンプ７１の出力端子は、抵抗７２を介してスイッチング素子５４のゲート電極に接続されている。さらに、オペアンプ７１の出力端子と非反転入力端子とは、コンデンサ７４を介して接続されている。つまり、オペアンプ７１は、フィードバック経路（スイッチング素子５４のソース電極から制御回路６に向かう経路）に抵抗７２、スイッチング素子５４及び抵抗７３が接続されたボルテージフォロワを構成している。言い換えれば、オペアンプ７１は、非反転入力端子に調光信号（直流電圧）が入力されると、非反転入力端子と反転入力端子とがイマジナリショートとなるようにスイッチング素子５４を駆動する（導通抵抗を制御する）。
【００３８】
発光素子３は、点灯回路から直流電流が入力される素子であり、降圧コンバータ５から供給される直流電圧により発光する。発光素子３は、例えば、ＬＥＤ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などである。なお、発光素子３は、直列接続された複数のＬＥＤから構成されてもよい。発光素子３は、１つに限らず、２以上であってもよい。
【００３９】
［動作］
次に、本発明の実施の形態１に係る点灯装置２の動作について説明する。
【００４０】
図３の（Ａ）は、実施の形態１における点灯装置のスイッチング素子の動作を示すタイミング図である。図３の（Ｂ）は、実施の形態１における点灯装置のインダクタの動作を示すタイミング図である。図３の（Ｃ）は、実施の形態１における点灯装置のダイオードの動作を示すタイミング図である。
【００４１】
図３の（Ａ）は、スイッチング素子５４に印加される電圧と時間との関係を示している。図３の（Ｂ）は、インダクタ５２に流れる電流と時間との関係を示している。図３の（Ｃ）は、ダイオード５１に印加される電圧と時間との関係を示している。図３に示す太い実線は、図３の（Ａ）ではスイッチング素子５４に印加される電圧、図３の（Ｂ）ではインダクタ５２に流れる電流、図３の（Ｃ）では降圧コンバータ５に入力される電圧の波形を示している。図３に示す細い実線は、図３の（Ｂ）ではインダクタ５２から出力される出力電流を示し、図３の（Ｃ）ではダイオード５１から出力される出力電圧を示している。インダクタ５２から出力される出力電流は、三角波形状に示されている電流のピーク値の１／２の値で求められる。ダイオード５１から出力される出力電圧は、オン時間Ｔｏｎと、１周期Ｔと、ダイオード５１の電圧のピーク値である入力電圧Ｅｉとにより、以下の式で表すことができる。
【００４２】
ダイオードの出力電圧＝（Ｔｏｎ／Ｔ）×Ｅｉ
【００４３】
図２及び図３の（Ａ）に示すように、パルス電源６１は、調光回路９が切替回路８を介して入力された調光信号を降圧コンバータ５に入力する。ここで、スイッチング素子５４が１回ずつ行うオンオフの動作を１周期とする。図３の（Ａ）では、この調光信号は、デューティ比を示すオン時間Ｔｏｎと、オフ時間Ｔｏｆｆとから構成される。例えば、５０％のデューティ比をもつ調光信号を生成している。ここで、デューティ比とは、調光信号における１周期に占めるオン時間Ｔｏｎの割合である。
【００４４】
次に、制御回路６の第１制御回路６０がスイッチング動作をする場合の点灯装置２の動作について説明する。
【００４５】
図２及び図３の（Ａ）に示すように、第１制御回路６０のスイッチング動作は、オン時間Ｔｏｎが所定時間以上（高輝度領域での駆動）の場合である。第１制御回路６０は、調光回路９で生成された調光信号が切替回路８を介して入力されると、降圧コンバータ５に入力する電流をパルス駆動させる。つまり、スイッチング素子５４は、入力された調光信号により、オンオフを繰り返す。スイッチング素子５４がオン時間Ｔｏｎのときには、交流電源４１が直流電源回路４で直流にされた電流が発光素子３に流れる。一方、スイッチング素子５４がオフ時間Ｔｏｆｆのときには、インダクタ５２に蓄積されていたエネルギーが回生電流となってダイオード５１を介して発光素子３に流れる。このような動作により、図３の（Ａ）に示されるような波形の電圧が生じる。
【００４６】
図１及び図３の（Ｂ）に示すように、インダクタ５２に流れる電流は、図３の（Ａ）に示す調光信号の波形に対応した波形をもつ。インダクタ５２に流れる電流は、スイッチング素子５４がオン時間Ｔｏｎのときにその高さが次第に大きくなる続く立ち上がり期間と、スイッチング素子５４がオフ時間Ｔｏｆｆのときにその高さが次第に小さくなる立ち下り期間とからなる。具体的には、スイッチング素子５４がオン時間Ｔｏｎである場合に、発光素子３、インダクタ５２、スイッチング素子５４及び抵抗１１に電流が流れ、インダクタ５２に流れる電流が増加する。一方、スイッチング素子５４がオフ時間Ｔｏｆｆである場合に、インダクタ５２に蓄積されていたエネルギーがダイオード５１を介して放出されることで、インダクタ５２、ダイオード５１及び発光素子３に電流が流れる。すると、インダクタ５２に流れる電流は次第に減少していく。こうして、スイッチング素子５４のスイッチングにより、インダクタ５２には、一定周期の三角波形状の電流が流れる。
【００４７】
図１及び図３の（Ｃ）に示すように、ダイオード５１に流れる電流は、スイッチング素子５４がオフであるときに、インダクタ５２に蓄積されていたエネルギーの放出による。そして、インダクタ５２、ダイオード５１及び発光素子３に電流が流れる。一方、スイッチング素子５４がオン時間Ｔｏｎである場合は、発光素子３、インダクタ５２、スイッチング素子５４及び抵抗１１に電流が流れ、ダイオード５１に電流は流れない。こうして、発光素子３は、オフ時間Ｔｏｆｆでもコンデンサ５３の平滑化により、一定の出力電流が発光素子３に供給され、発光し続ける。このような動作により、図３の（Ｃ）に示されるような波形の電圧が生じる。
【００４８】
図４の（Ａ）は、実施の形態１における点灯装置のスイッチング素子の電圧と調光レベルとの関係を示すタイミング図である。図４の（Ｂ）は、実施の形態１における点灯装置のスイッチング素子の電流と調光レベルとの関係を示すタイミング図である。
【００４９】
図４の（Ａ）では、スイッチング素子５４のゲート電極にかかる電圧と調光レベルとを示すグラフである。図４の（Ｂ）では、スイッチング素子５４のゲート電極にかかる電流と調光レベルとを示すグラフである。図４は、オン時間Ｔｏｎが所定時間以上である場合にスイッチング動作を行い、オン時間Ｔｏｎが所定時間未満である場合にリニア動作を行う。また、図４において、図４の（Ａ）と図４の（Ｂ）とは対応している。例えば、図４の（Ａ）の１周期当たりの電圧と図４の（Ｂ）の電流とが対応しており、調光レベルが５％の場合とオン時間Ｔｏｎの所定時間の場合とが対応している。
【００５０】
図１及び図４に示すように、切替部８１は、オン時間Ｔｏｎが所定時間以上か未満化を判断する。所定時間とは、スイッチング素子５４がスイッチング動作を安定して動作でき難くなる時間を意味している。この所定時間は、スイッチング素子５４の性能に依存している。切替回路８は、オン時間Ｔｏｎが所定時間以上である場合は、第１制御回路６０を動作させる。
【００５１】
図４の（Ａ）及び図４の（Ｂ）に示すように、第１制御回路６０のパルス電源６１は、調光レベルに応じて、スイッチング素子５４のオンオフの繰り返しにおけるオン時間Ｔｏｎを変化させることで、スイッチング素子５４を制御する。つまり、第１制御回路６０のパルス電源６１は、スイッチング素子５４がオンオフを行う各周期を同一にする。そして、１周期当たりのスイッチング素子５４のオン時間Ｔｏｎの割合を変化させることで、スイッチング素子５４のデューティ比を変えて発光素子３の調光レベル（明るさ）を調節する。
【００５２】
具体的には、第１制御回路６０は、スイッチング素子５４がオンオフを行う各周期を同一にした状態で、調光レベルを低下する場合に、スイッチング素子５４のオン時間Ｔｏｎを短くし、スイッチング素子５４のオフ時間Ｔｏｆｆを長くさせる。この場合、デューティ比は減少する。発光素子３では、１周期当たり、オン時間Ｔｏｎの割合が短くなるとともにオフ時間Ｔｏｆｆの割合が長くなり、調光レベルが低い状態となる。また、第１制御回路６０は、発光素子３の調光レベルを上昇させる場合に、１周期当たり、スイッチング素子５４のオン時間Ｔｏｎの割合を長くし、スイッチング素子５４のオフ時間Ｔｏｆｆの割合を短くさせてデューティ比を上昇させる。
【００５３】
ここで、１周期当たりのスイッチング素子５４のオン時間Ｔｏｎの割合が極端に短い（オン時間Ｔｏｎの幅が極端に狭く）と、１周期当たりのスイッチング素子５４のオフ時間Ｔｏｆｆが極端に長く（オフ時間Ｔｏｆｆの幅が極端に広く）なる。この場合、オン時間Ｔｏｎが極端に短いため、スイッチング素子５４が安定的にオン状態にされなくなったり、回路動作が不安定になったり、発光素子３が点灯しなくなったりしてしまう。そこで、この場合は、第２制御回路７０がリニア動作を行う。
【００５４】
次に、制御回路６の第２制御回路７０がリニア動作をする場合の点灯装置２の動作について説明する。
【００５５】
図４の（Ｂ）に示すように、切替部８１は、オン時間Ｔｏｎが所定時間未満となると、スイッチ８２を第１制御回路６０から第２制御回路７０に切替える（スイッチング動作からリニア動作に切替える）。このとき、第１制御回路６０の出力電流と、第２制御回路７０の出力電流とを一致させた状態とする。つまり、スイッチング素子５４のゲート電極には、第１制御回路６０から第２制御回路７０に切替わる際の等しい出力電流を入力する。なお、第２制御回路７０から第１制御回路６０に切替える場合も、第１制御回路６０の出力電流と、第２制御回路７０の出力電流とを一致させた状態とする。
【００５６】
第２制御回路７０は、切替回路８で平滑化された調光回路９からの調光信号が入力されると、この調光信号に応じたゲート電圧となるようにスイッチング素子５４に電圧を出力する。つまり、第２制御回路７０では、リニア制御により降圧コンバータ５の出力電流が一定となるように制御を行う。この点灯装置２では、オン時間Ｔｏｎが所定時間未満の場合において、スイッチング素子５４を第２制御回路７０に切替えることで発光素子３の調光が安定する。
【００５７】
［作用・効果］
次に、本実施の形態１における点灯装置２の作用効果について説明する。
【００５８】
上述したように、実施の形態１に係る点灯装置２は、外部から指示される調光レベルに応じて発光素子３に電流を流す点灯装置２である。点灯装置２は、降圧コンバータ５と、第１制御回路６０と、第２制御回路７０と、切替回路８とを備えている。降圧コンバータ５は、スイッチング素子５４を有し、スイッチング素子５４を用いて、入力された直流電圧を発光素子３に印加する直流電圧に変換する。また、第１制御回路６０は、スイッチング素子５４が調光レベルに応じたスイッチング動作をするようにスイッチング素子５４を制御する。さらに、第２制御回路７０は、スイッチング素子５４が調光レベルに応じたリニア動作をするようにスイッチング素子５４を制御する。そして、切替回路８は、調光レベルが所定値以上の場合に第１制御回路６０及び第２制御回路７０のうち第１制御回路６０のみを動作させ、調光レベルが所定値未満の場合に第１制御回路６０及び第２制御回路７０のうち第２制御回路７０のみを動作させる。
【００５９】
この構成によれば、切替回路８は、調光レベルが所定値以上の場合にスイッチング動作を行う制御回路６の第１制御回路６０に切替え、調光レベルが所定値未満の場合にリニア動作を行う制御回路６の第２制御回路７０かに切替える。このため、この点灯装置では、スイッチング動作を行うスイッチング素子と、リニア動作を行うスイッチング素子とは、それぞれ異なる部材を用いている場合に比べ、第１制御回路６０と第２制御回路７０とが１つのスイッチング素子５４を制御するため、部品点数が削減される。また、個々に異なるスイッチング素子５４を備える場合に比べて制御回路６を小型化することができるため、点灯装置２を小型化することができる。
【００６０】
また、この点灯装置２では、調光レベルが所定値以上であれば、第１制御回路６０によりスイッチング動作が行われ、発光素子３の消費電力を抑制することができる。また、この点灯装置２では、調光レベルが所定値未満であれば、第２制御回路７０によりリニア動作が行われ、低い調光レベルでも安定した点灯動作を行うことができる。つまり、この点灯装置２において、高輝度領域では低消費電力のスイッチング動作で駆動し、低輝度領域では電圧が安定しているリニア動作で駆動することができる。
【００６１】
さらに、この点灯装置２では、第１制御回路６０及び第２制御回路７０のうちいずれか一方に切替わる際に、第１制御回路６０及び第２制御回路７０から等しい出力電流がスイッチング素子５４のゲート電極に入力する。このため、スイッチング動作とリニア動作とが切替わる際でも発光素子３の調光が安定する。
【００６２】
したがって、この点灯装置２及び点灯装置２を備えた照明器具１では、スイッチング動作とリニア動作とを切替えることで高い調光レベルから低い調光レベルまで安定した調光を行いつつ、小型化及び製造コストの低廉化を実現することができる。
【００６３】
さらに、実施の形態１に係る点灯装置２では、第１制御回路６０は、調光レベルに応じて、スイッチング素子５４のオンオフの繰り返しにおけるオン時間Ｔｏｎを変化させることで、スイッチング素子５４を制御する。そして、切替回路８は、調光レベルに対応するオン時間Ｔｏｎが所定時間以上か未満かを判断することで、第１制御回路６０及び第２制御回路７０の一方のみを動作させる。
【００６４】
この構成によれば、第１制御回路６０は、スイッチング素子５４がオンオフを行う各周期を同一にした状態で、スイッチング素子５４のオン時間Ｔｏｎを変化させることでデューティ比を変化させる。このため、この点灯装置２では、オン時間Ｔｏｎが所定時間以上であれば、第１制御回路６０によりスイッチング動作が行われ、発光素子３の消費電力を抑制することができる。また、この点灯装置２では、オン時間Ｔｏｎが所定時間未満であれば、第２制御回路７０によりリニア動作が行われ、低い調光レベルでも安定した点灯動作を行うことができる。つまり、この点灯装置２において、高輝度領域では低消費電力のスイッチング動作で駆動し、低輝度領域では電圧が安定しているリニア動作で駆動することができる。
【００６５】
（実施の形態１の変形例１）
［構成］
次に、本実施の形態１の変形例１における点灯装置２の構成について図５を用いて説明する。
【００６６】
実施の形態１の変形例１の構成及び作用効果は、実施の形態１と同様である。このため、実施の形態１と実施の形態１の変形例１と同一の構成及び作用効果については、同一の符号を付して構成及び作用効果に関する詳細な説明を省略する。
【００６７】
図５の（Ａ）は、実施の形態１の変形例１における点灯装置のスイッチング素子の電圧と調光レベルとの関係を示すタイミング図である。図５の（Ｂ）は、実施の形態１の変形例１における点灯装置の発光素子の電流と調光レベルとの関係を示すタイミング図である。
【００６８】
図５の（Ａ）では、スイッチング素子５４のゲート電極にかかる電圧と調光レベルとを示すグラフである。図５の（Ｂ）では、スイッチング素子５４のゲート電極にかかる電流と調光レベルとを示すグラフである。図５では、スイッチング素子５４のオンオフの繰り返し周波数が所定周波数以上である場合にスイッチング動作を行い、スイッチング素子５４のオンオフの繰り返し周波数が所定周波数未満である場合にリニア動作を行う。図５では、図５の（Ａ）と図５の（Ｂ）とは対応している。例えば、図５の（Ａ）の１周期当たりの電圧と図５の（Ｂ）の電流とが対応しており、調光レベルが５％の場合と所定周波数の場合とが対応している。
【００６９】
図１及び図５に示すように、切替回路８は、調光レベルに対応する繰り返し周波数が所定周波数以上か未満かを判断する。切替回路８は、繰り返し周波数が所定周波数以上である場合に、第１制御回路６０を動作させる。第１制御回路６０は、調光レベルに応じて、スイッチング素子５４のオンオフの繰り返し周波数を変化させることで、スイッチング素子５４を制御する。つまり、第１制御回路６０のパルス電源６１は、スイッチング素子５４のオン時間Ｔｏｎを一定にした状態でオフ時間Ｔｏｆｆを変更することで、スイッチング素子５４のオンオフを行う各周期を変更させた調光信号をスイッチング素子５４に出力する。パルス電源６１は、デューティ比を変えて発光素子３の調光レベルを調節する。
【００７０】
具体的には、第１制御回路６０は、発光素子３の調光レベルを低下させる場合に、スイッチング素子５４のオン時間Ｔｏｎを一定とし、スイッチング素子５４の１周期当たりのオフ時間Ｔｏｆｆの割合を増加させる。この場合、スイッチング素子５４がオンオフを行う１周期当たりのデューティ比が減少する。オン時間Ｔｏｎが一定でも、１周期当たりのオフ時間Ｔｏｆｆの割合が大きくなれば、繰り返し周波数が低い状態となる。つまり、繰り返し周波数は、オフ時間Ｔｏｆｆの増加に反比例して減少する。
【００７１】
また、発光素子３の調光レベルが上昇する場合では、スイッチング素子５４のオン時間Ｔｏｎが一定である場合に、スイッチング素子５４がオンオフを行う１周期当たりのオフ時間Ｔｏｆｆの割合を減少させる。一方、発光素子３の調光レベルが低下する場合では、スイッチング素子５４のオフ時間Ｔｏｆｆが一定である場合に、スイッチング素子５４がオンオフを行う１周期当たりのオン時間Ｔｏｎの割合を減少させる。
【００７２】
なお、発光素子３の調光レベルが変化する場合では、スイッチング素子５４のオフ時間Ｔｏｆｆが一定である場合に、スイッチング素子５４がオンオフを行う１周期当たりのオン時間Ｔｏｎの割合を変化させてもよい。
【００７３】
なお、この点灯装置２では、第１制御回路６０で動作するスイッチング素子５４のオフ時間Ｔｏｆｆにおいても、このオフ時間Ｔｏｆｆが極度に短くなると、スイッチング素子５４が安定的にオフできなくなり、発光素子３の点灯状態が継続し、省エネルギー化を図れない。
【００７４】
切替回路８は、繰り返し周波数が所定周波数未満となると、第１制御回路６０から第２制御回路７０に切替える（スイッチング動作からリニア動作に切替える）。このとき、第１制御回路６０の出力電流と、第２制御回路７０の出力電流とを一致させた状態とする。つまり、スイッチング素子５４のゲート電極には、第１制御回路６０から第２制御回路７０に切替わる際の等しい出力電流を入力する。なお、第２制御回路７０から第１制御回路６０に切替える場合も、第１制御回路６０の出力電流と、第２制御回路７０の出力電流とを一致させた状態とする。
【００７５】
切替回路８は、繰り返し周波数が所定周波数未満である場合に、第２制御回路７０を動作させる。第２制御回路７０は、調光レベルに応じてリニア動作を行う。
【００７６】
［作用・効果］
次に、本実施の形態１の変形例１における点灯装置２の作用効果について説明する。
【００７７】
上述したように、実施の形態１の変形例１に係る点灯装置２では、第１制御回路６０は、調光レベルに応じて、スイッチング素子５４のオンオフの繰り返し周波数を変化させることで、スイッチング素子５４を制御する。切替回路８は、調光レベルに対応する繰り返し周波数が所定周波数以上か未満かを判断することで、第１制御回路６０及び第２制御回路７０の一方のみを動作させる。そして、切替回路８は、調光レベルに対応する繰り返し周波数が人の可聴域（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）よりも高い所定周波数より小さい場合に第２制御回路７０を動作させる。
【００７８】
この構成によれば、切替回路８は、繰り返し周波数に応じてスイッチング動作とリニア動作とを行うことができる。切替回路８は、繰り返し周波数が人の可聴域よりも高い所定周波数よりも小さくなる前に、第２制御回路７０を作動させリニア動作を行う。このため、この点灯装置２では、スイッチング素子５４のオンオフの繰り返し周波数が低下しても、この繰り返し周波数が人の可聴域に到達しない。その結果、この点灯装置２では、人に不快感を与えることなく調光することができる。なお、本実施の形態では、繰り返し周波数を３０ｋＨｚとすることが好ましいが、繰り返し周波数が人の可聴域よりも大きければ、繰り返し周波数を３０ｋＨｚよりも大きい周波数としてもよく、繰り返し周波数を３０ｋＨｚよりも小さい周波数としてもよい。
【００７９】
なお、この点灯装置２では、降圧コンバータ５を電流不連続モード（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｍｏｄｅ）で駆動させ、オフ時間Ｔｏｆｆ（Ｔｏｆｆ幅ともいう）を一定としＴｏｎ幅を可変させても良い。
【００８０】
（実施の形態１の変形例２）
［構成］
次に、本実施の形態１の変形例２における点灯装置２について図６を用いて説明する。
【００８１】
実施の形態１の変形例２の構成及び作用効果は、実施の形態１と同様である。このため、実施の形態１と実施の形態１の変形例２と同一の構成及び作用効果については、同一の符号を付して構成及び作用効果に関する詳細な説明を省略する。
【００８２】
図６の（Ａ）は、実施の形態１の変形例２における点灯装置のスイッチング素子の電圧と調光レベルとの関係を示すタイミング図である。図６の（Ｂ）は、実施の形態１の変形例２における点灯装置のスイッチング素子の電流と調光レベルとの関係を示すタイミング図である。
【００８３】
図６の（Ａ）では、スイッチング素子５４のゲート電極にかかる電圧と調光レベルとを示すグラフである。図６の（Ｂ）では、スイッチング素子５４のゲート電極にかかる電流と調光レベルとを示すグラフである。図６は、調光信号を示すデューティ比が所定値以上である場合にスイッチング動作を行い、調光信号を示すデューティ比が所定値未満である場合にリニア動作を行う。図６では、図６の（Ａ）と図６の（Ｂ）とは対応している。例えば、図６の（Ａ）の１周期当たりの電圧と図６の（Ｂ）の電流とが対応しており、例えば、調光レベルが５％の場合と、デューティ比が所定値の場合とが対応している。
【００８４】
図１及び図６に示すように、切替回路８は、調光信号を示すデューティ比が所定値以上か未満かを判断する。切替回路８は、調光信号を示すデューティ比が所定値以上である場合に、第１制御回路６０を動作させる。第１制御回路６０は、調光信号が示すデューティ比を一定にした状態で、スイッチング素子５４のオン時間Ｔｏｎとオフ時間Ｔｏｆｆとを変化させることで、スイッチング素子５４を制御する。つまり、第１制御回路６０のパルス電源６１は、調光回路９から入力される調光信号に応じ、オン時間Ｔｏｎとオフ時間Ｔｏｆｆとを変更させた調光信号をスイッチング素子５４に出力する。パルス電源６１は、調光信号を示すデューティ比を変えて発光素子３の調光レベルを調節する。
【００８５】
具体的には、第１制御回路６０は、発光素子３の調光レベルを低下させる場合に、スイッチング素子５４のオン時間Ｔｏｎとオフ時間Ｔｏｆｆとを減少させる。例えば、オン時間Ｔｏｎとオフ時間Ｔｏｆｆとを減少させる割合は、１周期当たりにオン時間Ｔｏｎが減少する割合よりも、１周期当たりにオフ時間Ｔｏｆｆが減少する割合の方を小さくする。この場合、オフ時間Ｔｏｆｆは、調光レベルの減少とともにオン時間Ｔｏｎよりも長くなる。つまり、１周期当たりのデューティ比が減少する。言い換えれば、第１制御回路６０は、調光信号の周期（以降、調光信号の周期を「ＰＷＭ周期」と呼ぶ。）の長さが減少（調光信号の周波数が増加）するとともに、デューティ比が減少する。一方、第１制御回路６０は、発光素子３の調光レベルを上昇させる場合に、オン時間Ｔｏｎとオフ時間Ｔｏｆｆとを増加させる割合を、オン時間Ｔｏｎとオフ時間Ｔｏｆｆとが異なる割合で増加させる。具体的には、第１制御回路６０は、発光素子３の調光レベルを上昇させる場合に、１周期当たりにオン時間Ｔｏｎが増加する割合よりも、１周期当たりにオフ時間Ｔｏｆｆが所定時間当たりに増加する割合の方を小さくする。
【００８６】
切替回路８は、デューティ比が所定値未満となると、第１制御回路６０から第２制御回路７０に切替える（スイッチング動作からリニア動作に切替える）。このとき、第１制御回路６０の出力電流と、第２制御回路７０の出力電流とを一致させた状態とする。つまり、スイッチング素子５４のゲート電極には、第１制御回路６０から第２制御回路７０に切替わる際の等しい出力電流を入力する。なお、第２制御回路７０から第１制御回路６０に切替える場合も、第１制御回路６０の出力電流と、第２制御回路７０の出力電流とを一致させた状態とする。
【００８７】
切替回路８は、調光信号が示すデューティ比が所定値未満である場合に、第２制御回路７０を動作させる。第２制御回路７０は、調光レベルに応じてリニア動作を行う。
【００８８】
［作用・効果］
次に、本実施の形態１の変形例２における点灯装置２の作用効果について説明する。
【００８９】
実施の形態１の変形例２に係る点灯装置２では、外部から指示される調光レベルは、スイッチング素子５４が一定周期ごとにオンになるデューティ比を示す調光信号によって特定する。そして、切替回路８は、調光信号を示すデューティ比が所定値以上か未満かを判断することで、第１制御回路６０及び第２制御回路７０の一方のみを動作させる。
【００９０】
この構成によれば、この点灯装置２では、デューティ比が所定値以上であれば、第１制御回路６０によりスイッチング動作が行われ、発光素子３の消費電力を抑制することができる。また、この点灯装置２では、調光信号を示すデューティ比が所定値未満であれば、第２制御回路７０によりリニア動作が行われ、低い調光レベルでも安定した点灯動作を行うことができる。つまり、この点灯装置２において、高輝度領域では低消費電力のスイッチング動作で駆動し、低輝度領域では電圧が安定しているリニア動作で駆動することができる。
【００９１】
（実施の形態２）
次に、本実施の形態２における点灯装置２について説明する。
【００９２】
実施の形態２では、実施の形態１の切替部８１としてコンパレータ８３（切替回路８の一例）を用いている点で実施の形態１と異なっている。実施の形態２では、他の点について実施の形態１と同一である。このため、実施の形態１と実施の形態２と同一の構成については、同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
【００９３】
図７は、実施の形態２における点灯装置の一部の構成を示す回路図である。
【００９４】
図７に示すように、調光回路９は、コンパレータ８３の非反転入力端子に接続されている。コンパレータ８３の反転入力端子は、スイッチング素子５４と電流検出用の抵抗１１との間で接続されている。
【００９５】
切替回路８は、コンパレータ８３と、スイッチ８２とを有している。コンパレータ８３の非反転入力端子には、スイッチング素子５４がオンの場合に、降圧コンバータ５から流れてくる検出電流が入力される。コンパレータ８３の反転入力端子には、所定電流値が入力される。スイッチ８２は、コンパレータ８３からの出力電流によりオンオフを切り替える構成となっている。例えば、所定電流値が発光素子３に流れる電流よりも低い場合（非反転入力端子よりも反転入力端子の方が高い電流の場合）は、コンパレータ８３の出力がＨＩＧＨ状態となり、スイッチ８２は第１制御回路６０に切り替わる。一方、所定電流値が発光素子３に流れる電流よりも高い場合（非反転入力端子よりも反転入力端子の方が低い電流の場合）は、コンパレータ８３の出力がＬＯＷ状態となり、スイッチ８２は第２制御回路７０に切り替わる。
【００９６】
コンパレータ８３が第１制御回路６０を作動させている場合に、電流検出用の抵抗１１は、発光素子３に流れた電流値を検出し、その電流（検出電流）をコンパレータ８３に帰還させる。また、コンパレータ８３は、この検出電流値と、調光させたときの電流値である所定電流値とを比較する。さらに、コンパレータ８３は、調光レベルに対応して発光素子３に流れる電流が所定電流値以上か未満かを判断する。そして、コンパレータ８３は、検出電流値が所定電流値以上であれば、第１制御回路６０に切替え、スイッチング動作によって発光素子３を発光させる。一方、コンパレータ８３は、検出電流値未満であれば、第２制御回路７０に切替え、リニア動作によって発光素子３を発光させる。
【００９７】
図８は、実施の形態２における点灯装置の動作を示すタイミング図である。
【００９８】
図８のグラフでは、検出電流と調光レベルとを示すグラフである。図８は、発光素子３に流れる電流が所定電流値以上である場合にスイッチング動作を行い、発光素子３に流れる電流が所定電流値未満である場合にリニア動作を行う。図８では、例えば、調光レベルが５％の場合の所定電流値を示している。
【００９９】
切替回路８は、電流が所定電流値未満となると、第１制御回路６０から第２制御回路７０に切替える（スイッチング動作からリニア動作に切替える）。このとき、第１制御回路６０の出力電流と、第２制御回路７０の出力電流とを一致させた状態とする。つまり、スイッチング素子５４のゲート電極には、第１制御回路６０から第２制御回路７０に切替わる際の等しい出力電流を入力する。なお、第２制御回路７０から第１制御回路６０に切替える場合も、第１制御回路６０の出力電流と、第２制御回路７０の出力電流とを一致させた状態とする。
【０１００】
コンパレータ８３は、調光レベルに対応して発光素子３に流れる電流が所定電流値未満である場合に、第２制御回路７０を動作させる。第２制御回路７０は、調光レベルに応じてリニア動作を行う。
【０１０１】
［作用・効果］
次に、本実施の形態２における点灯装置２の作用効果について説明する。
【０１０２】
実施の形態２に係る点灯装置２では、コンパレータ８３は、調光レベルに対応して発光素子３に流れる電流が所定電流値以上か未満かを判断することで、第１制御回路６０及び第２制御回路７０の一方のみを動作させる。
【０１０３】
この構成によれば、電流検出用の抵抗１１は、発光素子３に流れたこの電流値を検出（検出電流）し、検出電流をコンパレータ８３に帰還させる。コンパレータ８３は、この検出電流と、所定電流値を比較する。そして、コンパレータ８３は、調光レベルに対応して発光素子３に流れる電流が所定電流値以上か未満かを判断する。コンパレータ８３は、検出電流値が所定電流値以上であれば、第１制御回路６０に切替え、スイッチング動作を行う。一方、コンパレータ８３は、検出電流値が所定電流値未満であれば、第２制御回路７０に切替え、リニア動作を行う。その結果、この点灯装置２では、高輝度領域では低消費電力のスイッチング動作で駆動し、低輝度領域では電圧が安定しているリニア動作で駆動することができる。
【０１０４】
また、実施の形態２の作用効果は、実施の形態１と同一の作用効果である。このため、実施の形態１と実施の形態２と同一の作用効果については、同一の符号を付して作用効果に関する詳細な説明を省略する。
【０１０５】
（実施の形態３）
［構成］
次に、本実施の形態３における点灯装置２について説明する。
【０１０６】
実施の形態３では、実施の形態１のインダクタ５２の換わりにトランスＴｒを用いている点で実施の形態１と異なっている。実施の形態３では、他の点について実施の形態１と同一である。このため、実施の形態１と実施の形態３と同一の構成については、同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
【０１０７】
図９は、実施の形態３における点灯装置の一部の構成を示す回路図である。
【０１０８】
図９に示すように、実施の形態３における点灯装置２の制御回路６及び降圧コンバータ５の構成を示す回路図である。
【０１０９】
ダイオードブリッジ４２及びコンデンサ４３で構成される整流平滑回路の出力端子間には、トランスＴｒの一次巻線Ｔ１とスイッチング素子５４とが直列接続されている。また、トランスＴｒの二次巻線Ｔ２の両端間にはコンデンサ５３が接続され、二次巻線Ｔ２の一端とコンデンサ５３との間にはダイオード５１が接続されている。また、二次巻線Ｔ２の極性は一次巻線Ｔ１の極性と逆になっている。つまり、点灯装置２はフライバック方式を用いている。
【０１１０】
スイッチング素子５４のオンオフの繰り返しにより、一次巻線Ｔ１へ供給される電圧Ｖｉｎが高周波電圧に変換される。変換された高周波電圧は、二次巻線Ｔ２へ転送される。つまり、スイッチング素子５４のオンオフの繰り返しにより、トランスＴｒの二次巻線Ｔ２には、それぞれの一次巻線Ｔ１と二次巻線Ｔ２との巻き数比に応じた交流電圧が発生する。この二次巻線Ｔ２に発生する交流電圧は、ダイオード５１によって電圧を整流化し、コンデンサ５３が電圧を平滑化されて直流電圧の出力電圧Ｖｏが生成される。そして、この出力電圧Ｖｏは、発光素子３へ流れる。
【０１１１】
［作用・効果］
次に、本実施の形態３における点灯装置２の作用効果について説明する。
【０１１２】
また、実施の形態１に係る点灯装置２では、降圧コンバータ５に入力される直流電圧を生成する直流電源回路４を備えている。切替回路８は、第２制御回路７０を動作させる場合に、直流電源回路４を制御することで降圧コンバータ５に入力される直流電圧を低下させる。
【０１１３】
この構成によれば、降圧コンバータ５の入力側にある直流電源回路４は、切替回路８が第２制御回路７０によりリニア動作させる場合に、降圧コンバータ５の入力電圧と出力電圧とを近づけるように制御する。このため、この点灯装置２では、降圧コンバータ５の入力電圧と出力電圧とを近づけることで、この入力電圧と出力電圧との間の電力ロスＷを低減することができるとともに、高効率化を実現することができる。
【０１１４】
例えば、降圧コンバータ５において、入力電圧Ｖｉｎが１００（Ｖ）で、出力電圧Ｖｏｕｔが６０（Ｖ）である場合に、入力電圧Ｖｉｎを６５（Ｖ）にしても、出力電圧Ｖｏｕｔは６０（Ｖ）のままである。この場合、電力ロスＷを求める計算式は、入力電圧Ｖｉｎ、出力電圧Ｖｏｕｔ及び降圧コンバータ５の電流によって、以下の式で表すことができる。
【０１１５】
Ｗ＝（Ｖｉｎ−Ｖｏｕｔ）Ｉ
【０１１６】
このため、この電力ロスＷの計算式を用いて計算すると、電力ロスＷが４０（Ｗ）から５（Ｗ）となる。つまり、この点灯装置２では、電力ロスＷを８分の１まで低減することができる。その結果、この点灯装置２では、リニア動作を行う第２制御回路７０において、省エネルギー化を実現することができる。
【０１１７】
（実施の形態４）
［構成］
次に、本実施の形態４における照明器具について説明する。
【０１１８】
実施の形態４では、上記実施の形態１〜３及び実施の形態１の変形例１、２に係る点灯装置２を備える照明器具１について、図１０〜１２を用いて説明する。
【０１１９】
図１０〜図１２は、実施の形態４における照明器具の外観図である。
【０１２０】
図１０に示す照明器具１はダウンライトであり、図１１及び図１２に示す照明器具１はスポットライトである。照明器具１は、回路ボックス１０１と、灯体１０２と、配線１０３とを有している。回路ボックス１０１は、点灯装置２を収納している。灯体１０２は、発光素子３を収納している。配線１０３は、回路ボックス１０１と灯体１０２と電気的に接続している。
【０１２１】
実施の形態４の作用効果は、実施の形態１と同様である。このため、実施の形態４では、作用効果に関する詳細な説明を省略する。
【０１２２】
（その他変形例等）
以上、本発明に係る点灯装置２及び照明器具１について、実施の形態１〜４及び実施の形態１の変形例１、２に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態１〜４及び実施の形態１の変形例１、２に限定されるものではない。
【０１２３】
例えば、この点灯装置２では、複数の発光素子３を直列接続及び並列接続したものでもよく、複数の発光素子３を接続してモジュール化（装置やシステム化）した物でもよく、モジュール化したものを組み合わせてもよい。
【０１２４】
また、この点灯装置２では、降圧コンバータ５の入力側に、昇圧降圧コンバータやＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）型フライバック式コンバータなどを組み合わせてもよい。
【０１２５】
その他、実施の形態１〜４及び実施の形態１の変形例１、２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や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態１〜４及び実施の形態１の変形例１、２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】
【０１２６】
１  照明器具
２  点灯装置
３  発光素子
４  直流電源回路
５  ＤＣ／ＤＣコンバータ
８  切替回路
５４  スイッチング素子
６０  第１制御回路
７０  第２制御回路
Ｔｏｎ  オン時間
【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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