(57)【要約】【課題】コストアップを抑制しながら小型化に対応できる放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】第１素子77bを実装した片面基板である第１基板本体77aに対して処理装置56および第２素子を実装した多層基板である第２基板本体78aを交差状に配置する。第２基板本体78aの処理装置56に電気的に接続してコネクタ86を設ける。コネクタ86に、外部機器側に接続する配線82を着脱可能とする。コストアップを抑制しながら小型化に対応できる。【選択図】図１
2009295311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷を動作させる主回路の少なくとも一部を構成する複数の第１素子と、これら第１素子が実装された片面基板である第１基板本体とを備えた第１基板と；
主回路を制御して負荷を駆動させる制御回路の少なくとも一部を構成する処理装置と、この処理装置が実装され第１基板本体に対して交差状に配置された多層基板である第２基板本体とを備えた第２基板と；
処理装置に接続されて第２基板本体に設けられ、外部機器側に接続される配線を着脱可能なコネクタと；
を具備していることを特徴とする負荷制御装置。
【請求項２】
コネクタは、第２基板本体の短手方向に並設されこの第２基板本体上の配線パターンおよび第２素子を介在させることなく互いに近接して配置された複数のサブコネクタを備えている
ことを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項３】
コネクタは、第２基板本体の端部に位置し、
第１素子は、第２基板本体近傍に配置され外部機器側に接続された配線をコネクタに対して着脱する際の外力の少なくとも一部を支持可能な支持用素子を含む
ことを特徴とする請求項１または２記載の負荷制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一記載の負荷制御装置と；
この負荷制御装置により制御される負荷と；
を具備していることを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理装置を実装した基板を有する負荷制御装置およびこれを備えた電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば負荷として蛍光ランプなどの放電灯を点灯させる負荷制御装置である放電灯点灯装置は、電源部、この電源部から出力された直流電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路、このインバータ回路の出力に接続される共振回路などを備え、これら回路が放電灯と接続されることにより主回路を構成している。この主回路を構成する素子は、基板上に実装され、この基板上の配線パターンなどによってそれぞれ接続されている(例えば、特許文献１および２参照。)。
【特許文献１】特開平３−２１９５９６号公報(第３−６頁、第３図)
【特許文献２】特開平６−８６５６５号公報(第５−６頁、図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、上述の放電灯点灯装置などを備えた電気機器の小型化が進んできており、このような小型化の際には、小型化した素子を用いたり、基板を多層基板としたりすることが考えられる。
【０００４】
しかしながら、素子全体を小型化した素子としたり、全ての基板を多層基板としたりすると、コストアップの要因となるため、小型化した部品や多層基板をどこに採用するかが、小型化に対応しつつコストアップを抑制するためのポイントとなっている。
【０００５】
また、インバータ回路などに用いられるスイッチング素子のスイッチングノイズの影響を受けにくい構成とすることも課題となっている。
【０００６】
特に、インバータ回路の制御用の処理装置を実装した放電灯点灯装置では、この処理装置と外部機器であるパーソナルコンピュータ(ＰＣ)などとの間で通信をしたり、処理装置と外部機器であるセンサなどとを接続したりする場合、信号が微弱であるためにノイズなどの影響を受けやすく、このようなノイズの影響を極力排除した信号を処理装置に接続させる必要がある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、コストアップを抑制しながら小型化に対応できる負荷制御装置およびこれを備えた電気機器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】
【０００８】
請求項１記載の負荷制御装置は、負荷を動作させる主回路の少なくとも一部を構成する複数の第１素子と、これら第１素子が実装された片面基板である第１基板本体とを備えた第１基板と；主回路を制御して負荷を駆動させる制御回路の少なくとも一部を構成する処理装置と、この処理装置が実装され第１基板本体に対して交差状に配置された多層基板である第２基板本体とを備えた第２基板と；処理装置に接続されて第２基板本体に設けられ、外部機器側に接続された配線を着脱可能なコネクタと；を具備しているものである。
【０００９】
負荷としては、例えば放電灯などが用いられるが、これに限定されるものではない。
【００１０】
第１素子は、例えばトランス、スイッチング素子、入出力端子およびそれら端子に直結される部品などを含む。
【００１１】
処理装置は、例えば主回路の動作を制御するためのマイコンなどである。
【００１２】
第２素子は、例えば処理装置に電源を供給するための制御電源などを供給するためのものである。
【００１３】
第２基板本体が第１基板本体に対して交差状に配置されているとは、例えば第１基板本体の主面に対して第２基板本体の主面が略直交、あるいは傾斜する状態などをいう。
【００１４】
多層基板としては、例えばビルドアップ多層基板などが用いられる。
【００１５】
外部機器とは、例えばセンサ、あるいは、処理装置にプログラムを書き込むためのパーソナルコンピュータなどである。
【００１６】
請求項２記載の負荷制御装置は、請求項１記載の負荷制御装置において、コネクタは、第２基板本体の短手方向に並設されこの第２基板本体上の配線パターンおよび第２素子を介在させることなく互いに近接して配置された複数のサブコネクタを備えているものである。
【００１７】
サブコネクタは、２つ以上であれば任意の個数とすることができる。
【００１８】
互いに近接して配置するとは、例えば２ｍｍ程度の間隔で配置することをいう。
【００１９】
請求項３記載の負荷制御装置は、請求項１または２記載の負荷制御装置において、コネクタは、第２基板本体の端部に位置し、第１素子は、第２基板本体近傍に配置され外部機器側に接続された配線をコネクタに対して着脱する際の外力の少なくとも一部を支持可能な支持用素子を含むものである。
【００２０】
支持用素子としては、上部が平坦状で、かつ、第１基板本体に対して面接触あるいは３点以上で接触するものが好ましく、例えばコンデンサやトランスなどが好適であるが、これらに限定されるものではない。
【００２１】
請求項４記載の電気機器は、請求項１ないし３いずれか一記載の負荷制御装置と；この負荷制御装置により制御される負荷と；を具備しているものである。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１記載の負荷制御装置によれば、片面基板である第１基板本体に対して処理装置を実装した多層基板である第２基板本体を交差状に配置し、この第２基板本体の処理装置に接続してコネクタを設け、このコネクタに、外部機器側に接続した配線を着脱可能とすることで、コストアップを抑制しながら小型化に対応できる。
【００２３】
請求項２記載の負荷制御装置によれば、請求項１記載の負荷制御装置の効果に加えて、コネクタが、複数のサブコネクタを、第２基板本体上の配線パターンおよび第２素子を介在させることなく第２基板本体の短手方向に近接して備えることで、サブコネクタに接続される配線間に信号ループが形成されることを防止できるとともに、サブコネクタと外部機器とを接続する配線と第２素子および配線パターンなどとの間でのノイズの影響がなくなり、ノイズに起因する不具合を防止できる。
【００２４】
請求項３記載の負荷制御装置によれば、請求項１または２記載の負荷制御装置の効果に加えて、第２基板本体の端部に位置するコネクタに対して、第２基板本体の近傍に配置され外部機器側に接続された配線を着脱する際の外力を支持可能な支持用素子を第１素子が含むことで、この支持用素子に作業者が指を掛けて第２基板本体を固定した状態でコネクタに対して配線を着脱でき、配線の着脱の作業性を向上できる。
【００２５】
請求項４記載の電気機器によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の負荷制御装置を備えることで、それぞれの効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２７】
図１ないし図５に第１の実施の形態を示し、図１は負荷制御装置の要部の側面図であり、図２は負荷制御装置の要部の平面図であり、図３は負荷制御装置の回路図であり、図４は負荷制御装置を備えた電気機器の一部を断面とした底面図であり、図５は負荷制御装置の電源部の動作を示すグラフである。
【００２８】
図４に示すように、電気機器としての照明器具である天井埋込形照明器具11は、例えばＴバーをグリッド状に組んだシステム天井に設置される天井埋込形照明器具であって、負荷としての光源である放電ランプ(放電灯)、すなわち多角形環状のランプとして四角形環状(正方形環状)のランプ12を使用する。このランプ12は、例えば管径が１５ｍｍ〜１８ｍｍのランプであり、直線状の４つの辺13およびこれら４つの辺13の端部間を略直角に接続する４つの角部14を有する四角形環状に形成された発光管15、およびこの発光管15の一辺中央で発光管15の両端を接続するとともに近傍に最冷部が形成されている口金16を備え、この口金16の内周面側には発光管15の両端に設けられる図示しない電極に接続された図示しない接続ピンが突設されている。
【００２９】
そして、天井埋込形照明器具11は、器具本体21を有し、この器具本体21は、下面を開口した四角形箱状に形成されており、四角形状の天板部23、この天板部23の周縁部から下方へ折曲形成された側板部24、およびこの側板部24の下端周囲に略Ｌ字状に折曲形成された枠部25を備えている。この器具本体21の枠部25の外形寸法は、システム天井のＴバーによって四方が囲まれた埋込開口の内寸よりも小さく形成されている。
【００３０】
天板部23の中央領域には四角形状の開口部26が開口形成され、この開口部26の下面側は、天井付帯設備取付体31が天板部23の下面にねじ止めなどによって着脱可能に取り付けられている。
【００３１】
器具本体21の天板部23と側板部24と天井付帯設備取付体31の側面部33との間には、下面を開口した四角形環状のランプ収容部37が形成され、このランプ収容部37にランプ12が収容配置される。
【００３２】
また、器具本体21の天板部23の下面で、開口部26の一辺の縁部である点灯装置取付部23aにはこの開口部26の縁部に沿った一端に外部引出端子39および電源入力側端子40を配置するとともに他端にランプ出力側端子41を配置した負荷制御装置としての放電灯点灯装置42(以下、点灯装置42という)が取り付けられ、点灯装置42の電源入力側端子40で点灯装置42が取り付けられた開口部26の一辺に交差する辺の縁部に電源端子台43が取り付けられ、点灯装置42のランプ出力側端子41で電源端子台43が取り付けられた開口部26の辺に相対する辺の縁部にランプ12の口金16を接続するとともにランプ12の口金16を着脱可能に保持するランプホルダとして兼用するランプソケット44が取り付けられている。点灯装置42および電源端子台43は、天井付帯設備取付体31の内側に配置されて開口部26とともに覆われている。
【００３３】
そして、点灯装置42は、図３に示すように、商用交流電源ｅを整流平滑するフィルタ部50および電源部51にインバータ回路52が接続され、このインバータ回路52の出力端には、共振回路53を介してランプ12のフィラメントFLa，FLbが接続されている。また、インバータ回路52と共振回路53との接続部には、ランプ12のフィラメントFLa，FLbの予熱回路55が接続されている。さらに、電源部51、インバータ回路52および予熱回路55には、制御装置(ＭＰＵ)としての回路制御手段である処理装置56が接続され、この処理装置56は、制御電源部57から給電されている。そして、フィルタ部50、電源部51、インバータ回路52、共振回路53、予熱回路55および制御電源部57により、ランプ12を動作させる主回路MCが構成されている。
【００３４】
フィルタ部50は、商用交流電源ｅに接続されたコモンモードトランスTrと、このコモンモードトランスTrに接続された高周波成分を遮断するコンデンサC1とを備え、このコンデンサC1側が電源部51に接続されている。
【００３５】
電源部51は、入力電流I0と入力電圧V0との位相を合わせる、いわゆる臨界モードの力率改善(ＰＦＣ)機能を備えた昇圧チョッパ電源であり、フィルタ部50側に全波整流素子RECが接続され、この全波整流素子RECの出力側には、昇圧チョッパ回路59が接続されている。この昇圧チョッパ回路59は、全波整流素子RECの出力側に、インバータ回路52との間に昇圧用のトランスであるチョッパチョークL1と逆阻止用のダイオードD1との直列回路が接続されているとともに、チョッパチョークL1とダイオードD1のアノードとの接続点にスイッチング素子としての第１スイッチング素子、すなわちチョッピング用スイッチング素子である電界効果トランジスタ(ＦＥＴ)Q1が並列に接続されて、かつ、ダイオードD1のカソードとインバータ回路52との接続点に、平滑用のコンデンサである支持用素子としての電解コンデンサC2が並列に接続されている。
【００３６】
チョッパチョークL1は、一次巻線L1aと二次巻線L1bとを有し、一次巻線L1aが全波整流素子RECの出力側とダイオードD1のアノードとの間に接続されているとともに、二次巻線L1bの一端側がグランド電位に接続され、他端側が検出用の抵抗R1を介して処理装置56に接続されている。
【００３７】
電界効果トランジスタQ1は、ドレイン端子がチョッパチョークL1とダイオードD1のアノードとの接続点に接続されているとともに、ソース端子に抵抗R2が接続され、かつ、制御端子であるゲート端子が処理装置56に接続され、チョッパチョークL1に流れるチョーク電流と電界効果トランジスタQ1に流れるスイッチング電流IQとに基づいて処理装置56によりスイッチング駆動される。
【００３８】
また、インバータ回路52は、電源部51に対して、第２スイッチング素子としてのインバータ用スイッチング素子である電界効果トランジスタQ2，Q3が直列に接続された、いわゆるハーフブリッジ形のものである。
【００３９】
電界効果トランジスタQ2，Q3は、制御端子であるゲート端子が制御手段としてのハイサイドドライバ65を介して処理装置56に接続されており、このハイサイドドライバ65から供給される信号によってオンオフが制御される。
【００４０】
ハイサイドドライバ65は、処理装置56から供給される調光用のＰＷＭ信号Ｐに応じて、数十ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ程度の周波数で電界効果トランジスタQ2，Q3を交互にオンオフする(スイッチング駆動する)ことで、電界効果トランジスタQ3のドレイン−ソース間に所定の高周波交流を発生させるものである。
【００４１】
共振回路53は、電界効果トランジスタQ3の両端間に、直流成分を遮断するコンデンサC3と共振用巻線(共振用インダクタ)L2とを直列に介して共振用コンデンサC4が並列に接続されている。
【００４２】
予熱回路55は、支持用素子としての予熱用トランスL3、コンデンサC5、予熱用スイッチング素子としての電界効果トランジスタQ4および電流検出用の抵抗R2の直列回路を備え、コンデンサC5と電界効果トランジスタQ4との接続点と電界効果トランジスタQ2のソース端子との間に、ダイオードD2が接続されている。
【００４３】
予熱用トランスL3は、一次巻線L3aと、第１二次巻線L3bおよび第２二次巻線L3cとが対向配置されており、一次巻線L3aは、電界効果トランジスタQ2，Q3の接続点と共振用コンデンサC4との間に接続され、各二次巻線L3b，L3cは、コンデンサC6，C7を介してそれぞれランプ12のフィラメントFLa，FLbに接続されている。
【００４４】
電界効果トランジスタQ4は、制御端子であるゲート端子が処理装置56に接続され、この処理装置56から供給される予熱用ＰＷＭ信号PPによりスイッチング制御される。
【００４５】
そして、処理装置56は、ディジタル処理を行う、いわゆるマイコンなどであり、図示しない記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェースであるＩ／Ｏポート、動作クロックを生成するクロック生成部などをそれぞれ有し、内部に、ランプ12の動作状態を検出する状態検出部71、昇圧チョッパ回路59の制御用のチョッパ制御部72、ハイサイドドライバ65の制御用のインバータ制御部73、予熱回路55の制御用の予熱回路制御部74などを備え、例えばこれら状態検出部71、チョッパ制御部72、インバータ制御部73および予熱回路制御部74などが、ソフトウェア処理部分を共有することで一体となっている。
【００４６】
状態検出部71は、放電電流すなわちランプ電流ILおよび放電電圧すなわちランプ電圧VLの少なくともいずれか一方を、ランプ電流ILやランプ電圧VLのピーク位相に同期したタイミングで検出し、これらランプ電流ILやランプ電圧VLに対応したディジタルの周波数データに変換する演算手段であるＡ／Ｄ変換器の機能を有しており、Ａ／Ｄ変換したランプ電流ILおよびランプ電圧VLの少なくともいずれか一方をインバータ制御部73あるいは予熱回路制御部74などに出力するものである。
【００４７】
チョッパ制御部72は、電源部51のＰＦＣ制御用に電界効果トランジスタQ1をスイッチングするためのスイッチングパルスSPを生成し、入力電圧V0と入力電流I0との位相を合わせて力率を改善する力率改善部である。
【００４８】
インバータ制御部73は、状態検出部71により検出した動作状態に基づいてインバータ回路52の電界効果トランジスタQ2，Q3の動作制御用のＰＷＭ信号Ｐを生成する信号生成部すなわち調光信号生成部の機能を有するソフトウェア部である。
【００４９】
ＲＯＭには、処理装置56の各部により実行される各種プログラムが予め格納されている。
【００５０】
ＲＡＭには、状態検出部71などにより検出した各種ディジタル値がそれぞれに割り当てられた領域に記憶される。
【００５１】
予熱回路制御部74は、予熱回路55の電界効果トランジスタQ4のスイッチングを制御するためのもので、予熱回路55の予熱電流IPを検出する予熱電流検出部であり、予熱回路55の予熱電流IPを監視しつつ、例えば状態検出部71で検出したランプ電流ILおよびランプ電圧VLの少なくともいずれか一方の変化に追従するように最適予熱条件すなわち目標値を設定し、予熱電流IPが目標値に近付くように、予熱回路55の電界効果トランジスタQ4のゲート端子に供給する予熱用ＰＷＭ信号PPを生成する。
【００５２】
制御電源部57は、処理装置56および主回路MCを制御してランプ12を駆動させる制御回路CCを駆動するための電源を供給する部分であり、例えば５Ｖの電源電圧から３．３Ｖあるいは１．８ＶなどのいわゆるＶDDを生成する部分である。
【００５３】
そして、点灯装置42は、図１および図２に示すように、主回路MCを備えた第１基板77と制御回路CCを備えた第２基板78とにより構成され、これら基板77，78が図示しないケース体に収納されている。
【００５４】
第１基板77は、長手状の略四角形状に形成された片面基板である第１基板本体77aと、この第１基板本体77aの主面に実装された第１素子77bとを備えている。
【００５５】
第１基板本体77aは、長手方向の端部に、外部引出端子39および電源入力側端子40とランプ出力側端子41とがそれぞれ形成されている。また、この第１基板本体77aには、外部引出端子39および電源入力端子40側から、この電源入力端子40に直結されるフィルタ部50と、電源部51とが順次形成され、この電源部51に隣接する位置に第２基板78が接続され、この第２基板78の両側(図２中の上下)に制御電源部57が形成され、第２基板78のランプ出力側端子41側に、インバータ回路52およびランプ出力側端子41と直結される予熱回路55などが形成されている。さらに、この第１基板本体77aのフィルタ部50の近傍には、図示しないコンピュータや人感センサなどの外部機器と接続される複数本の配線82の一端側が接続されたコネクタ部83が配置されている。
【００５６】
外部引出端子39は、外部機器と第２基板78の処理装置56とを電気的に接続するための端子である。
【００５７】
配線82は、他端側が、図示しないコネクタ接続部に複数本ずつ纏められている。
【００５８】
コネクタ部83は、外部引出端子39の近傍に配置されており、この外部引出端子39と配線パターンなどを介して電気的に接続されている。これら配線パターンは、可能な限り互いに離間されないように、例えば互いに略平行に形成されている。
【００５９】
また、第１素子77bは、上記電界効果トランジスタQ1〜Q4、コモンモードトランスTr、チョッパチョークL1、共振用巻線L2、予熱用トランスL3、ダイオードD1，D2、抵抗R1〜R3、コンデンサC1〜C7などのディスクリート部品を含み、定格電流が比較的大きい素子により構成されている。また、第１素子77bのうち、電界効果トランジスタQ1は、第１基板77と第２基板78との接続部の近傍に配置され、第１基板本体77aに固定された放熱板HSに取り付けられている。
【００６０】
なお、第１素子77bは、図１において、その一部のみを記載している。
【００６１】
第１素子77bのうち、電解コンデンサC2は、略円筒状に形成され、第２基板78の長手方向の一端部近傍、例えば５ｍｍ以下の距離に配置されている。この電解コンデンサC2は、第１基板本体77aに対して下側が略面接触するように例えば２つのリード部C2Lを介して実装されている。また、この電解コンデンサC2の中心位置は、第１基板本体77aの幅方向に対して、第２基板78の厚み方向の中心線上に略対応する位置となっている。略さらに、この電解コンデンサC2は、上面C2uが平坦状に形成されている。
【００６２】
また、第１素子77bのうち、予熱用トランスL3は、直方体状に形成され、第２基板78の長手方向の他端部近傍、例えば５ｍｍ以下の距離に配置されている。この予熱用トランスL3は、第１基板本体77aに対して、下側が略面接触するように例えば４つのリード部L3Lを介して実装されている。また、この予熱用トランスL3は、第１基板本体77aの長手方向に沿って長手状に配置されている。さらに、この予熱用トランスL3は、上面L3uが平坦状に形成されている。
【００６３】
そして、電解コンデンサC2および予熱用トランスL3は、第２基板78と同等の高さ寸法、例えば高さの差が３ｍｍ以下となる高さ寸法を有している。
【００６４】
一方、第２基板78は、長手状の略四角形状に形成された多層基板である第２基板本体78aと、この第２基板本体78aに実装された第２素子(図示せず)とを備えている。
【００６５】
第２基板本体78aは、図示しないグランド層および配線層を含む例えば４層以上の任意のビルドアップ層間を複数のビアホールにより電気的に接続したビルドアップ多層構造を有するビルドアップ多層基板であり、長手寸法が第１基板本体77aよりも小さく、例えば１／４程度の長さに設定されている。また、第２基板本体78aには、長手方向の一端寄り(電解コンデンサC2寄り)の位置に、平面視で四角形状の処理装置56が実装され、この処理装置56は、第２基板本体78aの長手方向の中心線に対して、少なくとも大部分が第２基板本体78aの長手方向の一端寄りに配置されている。換言すれば、処理装置56の第２基板本体78aの長手方向に沿う方向の中心線は、第２基板本体78aの中心線に対して一端寄りに位置している。さらに、第２基板本体78aには、幅方向の一側部に、第１基板本体77aの部品面側から挿入されて電気的および物理的に接続される接続部材としての接続ピン85が突出している。したがって、この接続ピン85を第１基板77側に接続した状態で、第２基板本体78aは側部が第１基板本体77aの主面である部品面に対向して交差状、例えば略垂直に位置している。そして、第２基板本体78aには、第１基板本体77aのコネクタ部83に一端側が接続された配線82の他端側が着脱可能に接続されるコネクタ86が、長手方向の一端部近傍に配置されている。
【００６６】
なお、第２基板本体78aが第１基板本体77aに対して交差状に配置されているとは、第１基板本体77aの主面に対して第２基板本体78aの主面が略直交する状態だけでなく、例えば傾斜する状態などでもよく、また、第１基板本体77aの長手方向と第２基板本体78aの長手方向とは、互いに平行な状態だけでなく、例えば互いの長手方向が交差したり、略直交したりしている状態などでもよい。
【００６７】
コネクタ86は、処理装置56の実装面と同一の面で、かつ、第２基板本体78aの幅方向の一側寄り、すなわち図１中の上側寄りの位置に処理装置56と近接して配置されており、複数、例えば２つのサブコネクタ86a，86bに分割されている。
【００６８】
サブコネクタ86a，86bは、第２基板本体78aの長手方向に沿って長手状に形成され、第２基板本体78aの幅方向、すなわち図１中の上下方向に互いに離間されて平行となっており、かつ、第２基板本体78a上の図示しない配線パターンおよび第２素子がサブコネクタ86a，86b間に介在しないように配置されている。これらサブコネクタ86a，86bの間隔は、例えば２ｍｍ以下に設定されている。また、これらサブコネクタ86a，86bは、それぞれ例えばそれぞれ４つ以上の端子を有している。さらに、これらサブコネクタ86a，86bは、第２基板本体78aの表層および内層により、比較的短い配線パターンで処理装置56と電気的に接続されている。これら配線パターンは、可能な限り互いに離間されないように、例えば互いに略平行に形成されている。
【００６９】
ここで、サブコネクタ86a，86bに対して、配線82は、コネクタ接続部を介して、第２基板本体78aの処理装置56実装側の面側、すなわち図２に示す下側から空中配線によって接続される。このため、第１基板本体77aの第２基板本体78aのコネクタ86(サブコネクタ86a，86b)に対向する位置(前側)には、配線82の着脱の際の邪魔とならないように、第１素子77bが配置されていない、もしくは、コネクタ86の下部の位置以下の高さ寸法を有する第１素子77bが配置されている。
【００７０】
第２素子は、制御回路CCを構成する例えば抵抗やコンデンサなどの電子部品であり、これら第２素子のうち、第２基板本体78aの主面上には、処理装置56とともに、リフローはんだにより実装される面実装部品(チップ部品)が位置している。また、第２素子は、処理装置56を駆動する電圧であるＶDD以下の電圧で駆動されるとともに、第１素子77bよりも定格電流が小さい素子である。
【００７１】
次に、上記第１の実施の形態の作用を説明する。
【００７２】
処理装置56、第２素子およびコネクタ86を実装した第２基板本体78aの接続ピン85を、第１素子77bを実装した第１基板本体77aに対して挿入してはんだ付けすることにより、第２基板78が第１基板77に対して略垂直に固定される。
【００７３】
コネクタ86に対しては、第１基板本体77aのコネクタ部83に一端側が接続された配線82の他端側を、コネクタ接続部を介して、第２基板本体78aに対して略垂直な方向からコネクタ86のサブコネクタ86a，86bへと接続する。このとき、作業者は、電解コンデンサC2の上面C2u、あるいは予熱用トランスL3の上面L3uに一方の手の指を添えて第２基板本体78aを固定し、他方の手で把持したコネクタ接続部の接続の際の外力を、第２基板本体78aとともにこれら電解コンデンサC2、あるいは予熱用トランスL3で受けるようにしながらコネクタ接続部をサブコネクタ86a，86bへと押し込んで配線82を接続する。なお、配線82をコネクタ86から取り外す際にも、同様に電解コンデンサC2あるいは予熱用トランスL3とともに第２基板本体78aを支持しながらコネクタ接続部とともに配線82をコネクタ86のサブコネクタ86a，86bから引き抜く。
【００７４】
これら第１基板77と第２基板78とは、それぞれケース体に収納され、点灯装置42として器具本体21の点灯装置取付部23aに取り付けられる。
【００７５】
そして、外部引出端子39に外部機器側を接続することで、コネクタ部83および配線82を介して、処理装置56と外部機器とが接続される。
【００７６】
点灯装置42は、図示しない起動用回路などにより電界効果トランジスタQ1がオンされると、チョッパチョークL1(ダイオードD1)に直線的に増加する電流が流れることで、このチョッパチョークL1の二次巻線L1bにチョーク電流Ｉが流れ、チョッパチョークL1に電磁的エネルギが蓄積される。同時に、電界効果トランジスタQ1のオンによるスイッチング電流IQによって抵抗R2により生じる電圧が処理装置56に入力されると、オフのスイッチングパルスSPがチョッパ制御部72から電界効果トランジスタQ1のゲート端子に供給されてこの電界効果トランジスタQ1がオフされることで、チョッパチョークL1に蓄積された電磁的エネルギが放出され、チョッパチョークL1(ダイオードD1)に直線的に減少する電流が流れる。
【００７７】
この動作の繰り返しにより、図５に示すように、入力電圧V0の波形すなわち全波整流されたサイン波形である基準波形SWを包絡線として出力電流I1が形成される。
【００７８】
電源部51により生成された出力電圧V1は、インバータ回路52の電界効果トランジスタQ2，Q3をインバータ制御部73がハイサイドドライバ65を所定の周波数および所定のオンデューティでオンオフ動作させることで、高周波交流電圧に変換される。
【００７９】
この高周波交流電圧により、共振回路53が共振して共振電流が流れ、予熱回路制御部74で生成された所定の周波数の予熱用ＰＷＭ信号PPにより電界効果トランジスタQ4がスイッチング動作された予熱回路55の予熱用トランスL3の各二次巻線L3b，L3cにそれぞれ予熱電流IPが流れて、ランプ12のフィラメントFLa，FLbを予熱する。
【００８０】
そして、フィラメントFLa，FLbの予熱によりフィラメントFLa，FLb間に所定の始動電圧が印加されてランプ12が点灯(始動)し、このランプ12が定常点灯される。
【００８１】
このとき、点灯装置42では、状態検出部71によって検出されたランプ電流ILあるいはランプ電圧VLの少なくともいずれか一方に基づき、これらランプ電流ILあるいはランプ電圧VLなどが所定の目標値となるようにフィードバック制御がなされる。
【００８２】
上記のように点灯したランプ12を調光する場合には、点灯装置42のハイサイドドライバ65にインバータ制御部73からＰＷＭ信号Ｐを入力してインバータ回路52の駆動周波数を可変する。インバータ回路52の駆動周波数を増加、あるいは減少させることで、インバータ回路52からの高周波電力が抑制、あるいは増加されて、ランプ電流ILが抑制、あるいは増加され、ランプ12が調光される。
【００８３】
このインバータ回路52の駆動周波数、すなわちＰＷＭ信号Ｐの周波数は、インバータ制御部73において、例えば状態検出部71により検出したランプ電流ILおよびランプ電圧VLの少なくともいずれか一方に基づいて設定される。
【００８４】
このＰＷＭ信号Ｐの周波数制御は、毎周期、あるいは所定周期以内の数周期毎に行われ、ランプ12の点灯状態がＰＷＭ信号Ｐの周波数に即座に反映される。
【００８５】
また、予熱回路55では、状態検出部71で検出したランプ電流IL、ランプ電圧VL、ランプ電力、あるいは周囲の温度変化などに追従するように予熱回路制御部74により設定された目標値に予熱電流IPが近付くように生成した予熱用ＰＷＭ信号PPによって電界効果トランジスタQ4がスイッチング動作されることで、ランプ12の種類や製造過程でのばらつきなどによって変化する点灯中の予熱量を最適化する。
【００８６】
以上のように、上記一実施の形態では、片面基板である第１基板本体77aに対して処理装置56を実装した多層基板である第２基板本体78aを交差状に配置し、この第２基板本体78aの処理装置56に接続してコネクタ86を設け、このコネクタ86に、外部機器側に接続する配線82を、コネクタ接続部を介して着脱可能とした。
【００８７】
このため、素子および配線パターンなどをより密集させることが可能で比較的高価な多層基板を、制御回路CCを形成した第２基板本体78aのみとし、残りの他の回路である主回路MC側を形成した第１基板本体77aを比較的安価な片側基板とすることで、全体のコストアップを抑制しながら小型化に対応できるとともに、処理装置56を設けた第２基板本体78aにコネクタ86を介して外部機器を接続するので、処理装置56と外部機器との間での通信の際のノイズの影響を最小限度に抑制できる。
【００８８】
しかも、配線82を空中配線としたことにより、処理装置56に外部機器から書き込みなどをするためだけに用いられる配線パターンなどを第１基板本体77aおよび第２基板本体78aに殆ど形成する必要がなく、第１基板本体77aおよび第２基板本体78a上で、配線パターンなどをより密集させて形成することができるとともに、配線82を介して処理装置56に対して送受信される信号に対して、主回路MC側の動作を影響を受けにくくなる。
【００８９】
また、コネクタ86が、複数のサブコネクタ86a，86bを、第２基板本体78a上の配線パターンおよび第２素子を介在させることなく第２基板本体78aの上下に近接させて備えることで、サブコネクタ86a，86bに接続される配線82間に信号ループが形成されることを防止できるとともに、サブコネクタ86a，86bと外部機器とを接続する配線と第２素子および配線パターンなどとの間でのノイズ(外来ノイズ)の影響がなくなり、これらノイズに起因する不具合を防止できる。
【００９０】
特に、接続する配線82の数(コネクタ接続部の端子数)が多い場合、１つのコネクタで構成するためには設置場所の問題などが生じるおそれがあるので、サブコネクタ86a，86bに分割せざるを得ない状況となるものの、このように分割した場合には、サブコネクタ86a，86bに接続される配線82上に信号ループが発生して外来ノイズの影響を受けやすくなり、微小な電圧を用いる処理装置56と外部機器との通信が阻害されるおそれがあるので、上記のように配線82間に信号ループを発生させないことで、通信阻害を受けにくくできる。
【００９１】
また、コネクタ86(サブコネクタ86a，86b)と処理装置56とを互いに近接させて配置することで、コネクタ86(サブコネクタ86a，86b)と処理装置56とを接続する配線の距離を短くしてノイズなどの影響を抑制できるとともに、多層基板である第２基板本体78aでの配線パターンの複雑化や他の配線パターンとの干渉などをも容易に抑制できる。
【００９２】
さらに、第２基板本体78aを第１基板本体77aに対して交差状(略垂直)に配置する場合、第２基板本体78aのコネクタ86の前方に第１素子77bが位置すると、コネクタ接続部を介して配線82をコネクタ86に接続する際に、この第１素子77bが邪魔となって接続できなくなったり、あるいは、無理な力が第２基板本体78aに加わったりするおそれがあるので、第２基板本体78aのコネクタ86の前方に第１素子77bを配置しない、あるいはコネクタ86の下端以下の高さ寸法の第１素子77bのみを配置し、この第２基板本体78aのコネクタ86の前方をコネクタ接続用領域として開放しておくことで、コネクタ86に対してコネクタ接続部を容易に接続できるとともに、第２基板本体78aの接続ピン85などに対して余分な力を加える必要がなく、第１基板本体77aと第２基板本体78aとを接続する接続ピン85のはんだ部の信頼性を向上できる。
【００９３】
そして、第２基板本体78aの端部に位置するコネクタ86に対して、第２基板本体78aの近傍に配置され配線82を着脱する際の外力を支持可能な電解コンデンサC2あるいは予熱用トランスL3を第１素子77bが含んでいることで、この電解コンデンサC2あるいは予熱用トランスL3に作業者が指を掛けて第２基板本体78aを固定した状態でコネクタ86に対して配線82を着脱できるので、第２基板本体78aが外力によって倒れ込みことがなく、配線82の着脱の挿入作業性を向上できるとともに、電解コンデンサC2あるいは予熱用トランスL3によって外力を受けることにより第２基板本体78aの接続ピン85の第１基板本体77aとのはんだ接続部に対して加わるストレスを軽減でき、信頼性を損ないにくくなる。
【００９４】
しかも、電解コンデンサC2および予熱用トランスL3は、高さ寸法を第２基板本体78aの高さ寸法と略同等とするため、第２基板本体78aを固定する際に、電解コンデンサC2あるいは予熱用トランスL3に作業者が指を添えやすくなり、作業性が良好になるだけでなく、第１基板本体77aに対しても略面接触で支持されているため、コネクタ86に配線82を接続する際の外力に対してこれら電解コンデンサC2や予熱用トランスL3の第１基板本体77aに対するリード部C2L，L3Lなどのはんだ接続部にストレスが加わっても、信頼性を損ないにくい。
【００９５】
また、電解コンデンサC2および予熱用トランスL3は、それぞれ上面C2u，L3uが平坦状であるだけでなく、比較的大きい部品であるので、第２基板本体78aを固定する際に作業者が上面C2u，L3uに指を載せやすい。
【００９６】
さらに、処理装置56とコネクタ86とを、同一の第２基板本体78a上にて近接させた配置するとともに、処理装置56とコネクタ86とを比較的短く結線し、かつ、第２基板本体78aにグランド層を形成することにより、外来ノイズなどの影響を受けにくくできる。この結果、処理装置56にコネクタ86を介して直接接続される外部機器との通信の際の信号にノイズが重畳されることを低減でき、接続の信頼性を向上できる。
【００９７】
なお、上記第１の実施の形態において、コネクタ86は、３つ以上のサブコネクタに分割されていてもよい。この場合にも、サブコネクタを、第２基板本体78a上の配線パターンや第２素子を介在させることなく近接させて配置することで、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００９８】
また、コネクタ86は、スペースに余裕がある場合にはサブコネクタに分割されていなくてもよい。この場合には、信号ループが形成されにくくなり、外部機器と処理装置56との通信の信頼性が向上する。
【００９９】
次に、図６に第２の実施の形態を示し、図６は負荷制御装置の要部の側面図である。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【０１００】
この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、コネクタ86が、第２基板本体78aの長手方向の一端部の幅方向の他側、すなわち図６に示す上端に配置され、この第２基板本体78aから上方、すなわち第１基板本体77aと反対側に突出しているものである。
【０１０１】
このコネクタ86は、ケース体の上部に設けられた図示しない開口部を介してケース体の外部に露出しており、外部機器と配線88を介して直接接続される。
【０１０２】
また、処理装置56は、コネクタ86に近接して配置されている。
【０１０３】
このように、コネクタ86を直接ケース体の外部へと露出させて外部機器と配線88を介して接続することで、第２基板本体78a上の配線パターンを殆ど使用することなく外部基板と接続できるので、配線パターンを介して外部機器との通信の信号にノイズが重畳することを、より抑制できる。
【０１０４】
なお、上記各実施の形態において、支持用素子は、電解コンデンサC2、あるいは予熱用トランスL3などに限定されず、第１素子77bの中で比較的大きく、上面が平坦状で、かつ、第１基板本体77aに対して、３点以上の支持、あるいは面支持など、強固に支持されているものであれば、任意のものとすることができる。
【０１０５】
また、負荷制御装置は、放電灯点灯装置42に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す負荷制御装置の要部の側面図である。
【図２】同上負荷制御装置の要部の平面図である。
【図３】同上負荷制御装置の回路図である。
【図４】同上負荷制御装置を備えた電気機器の一部を断面とした底面図である。
【図５】同上負荷制御装置の電源部の動作を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示す負荷制御装置の要部の側面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
11    電気機器としての天井埋込形照明器具
12    負荷としてのランプ
42    負荷制御装置としての放電灯点灯装置
56    処理装置
77    第１基板
77a   第１基板本体
77b   第１素子
78    第２基板
78a   第２基板本体
82，88    配線
86    コネクタ
86a，86b    サブコネクタ
C2    支持用素子としての電解コンデンサ
CC    制御回路
L3    支持用素子としての予熱用トランス
MC    主回路
【図１】
2009295311.tif 000003
【図２】
2009295311.tif 000004
【図３】
2009295311.tif 000005
【図４】
2009295311.tif 000006
【図５】
2009295311.tif 000007
【図６】
2009295311.tif 000008