JP6481402B2 - Ｌｅｄモジュール及びｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤモジュール及びＬＥＤ照明装置に関する。

特許文献１は、自動点滅回路を備えるＬＥＤ照明装置を開示する。このＬＥＤ照明装置は、整流回路の出力側に接続されるＬＥＤ集合体と、ＬＥＤ集合体への通電を制御するＬＥＤ駆動手段と、検出されるＬＥＤ照度及び入力電圧に基づいてＬＥＤ駆動手段に通電する電流値を制限する入力制御手段とを備える。更に、ＬＥＤ照明装置には、ＬＥＤ照明装置内部の温度異常を検出することによってＬＥＤ集合体の点灯を停止するように構成された保護素子及び保護スイッチング素子からなる保護回路が設けられる。保護素子には、高温になると電気抵抗が上昇するＰＴＣサーミスタ等が利用される。ＬＥＤ照明装置内の温度が異常に上昇した際に、保護素子の抵抗値が上昇すると、保護スイッチング素子がＯＦＦからＯＮに切り替わり、ＬＥＤ電流が保護スイッチング素子に分流され、ＬＥＤ駆動手段によるＬＥＤ部の点灯がＯＦＦされるように構成される。

特開２０１２−１３９９７１号公報

しかし、特許文献１の構成によると、ＬＥＤ部を構成するＬＥＤ回路と、ＬＥＤ駆動手段を構成する点灯回路と、これらを保護するための保護回路とが一体的に形成されている。そのため、ＬＥＤモジュールと点灯装置（電源装置）とが別置されるような構成に上記の保護回路を適用しようとすると、ＬＥＤモジュールと点灯装置との間に多数の複雑な配線が必要となり、現実的な実施とはならない。また、既存の点灯装置に後から接続されるＬＥＤモジュールに上記の保護回路を適用することはできない。また更に、保護動作において、ＬＥＤ電流が保護スイッチング用のトランジスタに分流されるため、このトランジスタでの損失のために装置全体の効率が低下するという問題があった。

そこで、本発明は、点灯装置から独立して構成されたＬＥＤモジュール及びＬＥＤ照明装置において、点灯装置との間に別途の配線を要することなくＬＥＤモジュール又は点灯装置の異常保護を可能とし、かつ異常保護状態での損失を低減することを課題とする。

本発明の第１の形態による、第１及び第２の端子を有するＬＥＤモジュールは、第１の端子と第２の端子の間に直列接続されたＬＥＤ及びスイッチング素子と、ＬＥＤモジュールの温度を検出する温度検出回路と、温度検出回路によって検出される検出温度が異常閾値以上である場合にスイッチング素子をＰＷＭ駆動するように構成されたＰＷＭ制御回路とを備える。

上記構成によると、ＬＥＤモジュールの温度を検出する温度検出回路によって検出される検出温度が異常閾値以上である場合に、ＬＥＤに直列接続されたスイッチング素子をＰＷＭ駆動するように構成されたＰＷＭ制御回路が設けられる。これにより、点灯装置から独立して構成されたＬＥＤモジュールにおいて、点灯装置との間に別途の配線を要することなくＬＥＤモジュール又はＬＥＤモジュールに接続される点灯装置の異常保護が可能となる。また、異常保護動作において、ＰＷＭ制御回路によってＬＥＤ及びスイッチング素子がＰＷＭ駆動により間欠的に通電されるため、異常保護状態での損失低減が可能となる。

本発明の第２の形態によるＬＥＤ照明装置は、第１の端子を有するＬＥＤモジュール及び第２の端子を有するＰＷＭモジュールを備える。ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤモジュールに含まれ、第１の端子にアノード端が接続されたＬＥＤと、ＰＷＭモジュールに含まれ、ＬＥＤのカソード端と第２の端子の間に接続されたスイッチング素子と、温度検出素子を有し、ＬＥＤモジュールの温度を検出するように構成され、温度検出素子がＬＥＤモジュールに含まれ、残余の部分がＰＷＭモジュールに含まれた温度検出回路と、ＰＷＭモジュールに含まれ、温度検出回路によって検出される検出温度が異常閾値以上である場合にスイッチング素子をＰＷＭ駆動するように構成されたＰＷＭ制御回路とを備える。

上記構成によると、ＬＥＤ及び温度検出素子が含まれるＬＥＤモジュールと、ＬＥＤに接続されたスイッチング素子が含まれるＰＷＭモジュールが設けられる。そして、温度検出回路によって検出される検出温度が異常閾値以上である場合にスイッチング素子をＰＷＭ駆動するように構成されたＰＷＭ制御回路が、ＰＷＭモジュールに実装される。これにより、点灯装置から独立して構成されたＬＥＤモジュールを含むＬＥＤ照明装置において、点灯装置との間に別途の配線を要することなくＬＥＤモジュール又はＬＥＤモジュールに接続される点灯装置の異常保護が可能となる。また、ＬＥＤだけが実装された既存のＬＥＤモジュールに対しても、簡素な付加構成によって上記の効果が得られる。また、異常保護動作において、ＰＷＭ制御回路によってＬＥＤ及びスイッチング素子がＰＷＭ駆動により間欠的に通電されるため、異常保護状態での損失低減が可能となる。

上記第１の形態のＬＥＤモジュール又は第２の形態のＬＥＤ照明装置において、ＰＷＭ駆動のオンデューティが検出温度の増加に対して減少するように温度検出回路及びＰＷＭ制御回路が構成される。これにより、検出温度が高くなるほどＬＥＤ及びスイッチング素子の通電量が低減され、夜間点灯用のＬＥＤモジュールが昼間に誤点灯された場合等のように高温でかつ照度不要な状況に、より消費電力を低下させて好適な保護状態を得ることができる。

また、検出温度が異常閾値よりも高い上限閾値以上である場合に、スイッチング素子がオフ状態となるように構成される。これにより、ＬＥＤモジュールの温度がより高い場合に、スイッチング素子及びＬＥＤがオフ状態となるように構成されるので、異常保護機能が強化される。

また、上記第１の形態のＬＥＤモジュール又は第２の形態のＬＥＤ照明装置のＰＷＭモジュールが、検出温度が異常閾値以下の待機閾値未満である場合にＰＷＭ制御回路の動作を停止させる制御停止回路と、ＰＷＭ制御回路の動作停止状態においてスイッチング素子をオン状態に維持するための回路とを更に備えるようにしてもよい。これにより、ＬＥＤの通常点灯時にはＰＷＭ制御回路が停止され、省電力化が可能となる。

また、上記第１の形態のＬＥＤモジュール又は第２の形態のＬＥＤ照明装置のＰＷＭモジュールが、検出温度が異常閾値よりも高い待機閾値を超える場合にＰＷＭ制御回路の動作を停止させる制御停止回路と、ＰＷＭ制御回路の動作停止状態においてスイッチング素子をオフ状態に維持するための回路とを更に備えるようにしてもよい。これにより、ＬＥＤの消灯時又はＬＥＤモジュールの高温時にはＰＷＭ制御回路が停止され、更なる省電力化及び保護の強化が可能となる。

また、ＰＷＭ制御回路が、ＰＷＭ駆動におけるスイッチング周波数として、ＰＷＭ駆動によるＬＥＤの点滅を視認可能とする低速点滅周波数を適用するように構成されていてもよい。このように、ＰＷＭ駆動時において、ＬＥＤが低速点滅周波数によって点滅される構成によって、ユーザへの異常報知が可能となる。

更に、ＰＷＭ制御回路が、ＰＷＭ駆動におけるスイッチング周波数として、検出温度が所定の切換閾値未満である場合に、ＰＷＭ駆動によるＬＥＤの点滅を視認不能とする高速点滅周波数を適用し、検出温度が切換閾値以上の場合に、低速点滅周波数を適用するように構成されることが好ましい。これにより、ＬＥＤモジュールがより高温となった場合に、低速点滅周波数によるＬＥＤの点滅によって異常が報知される。したがって、ユーザはＬＥＤモジュール等の異常を適時に把握することができる。

ここで、上記の低速点滅周波数は０．２Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下であればよい。これにより、ＬＥＤのＰＷＭ駆動、すなわち点滅による異常報知が適正化される。

本発明の第１の実施形態によるＬＥＤモジュールを示すブロック図である。 実施形態１ＡにおけるＬＥＤモジュールの回路構成を示す図である。 実施形態１ＡにおけるＬＥＤモジュールの動作を説明する図である。 実施形態１ＢによるＬＥＤモジュールの回路構成を示す図である。 実施形態１ＢによるＬＥＤモジュールの動作を説明する図である。 実施形態１ＣによるＬＥＤモジュールの回路構成を示す図である。 実施形態１ＣによるＬＥＤモジュールの動作を説明する図である。 実施形態１ＤによるＬＥＤモジュールの動作を説明する図である。 本発明の第２の実施形態によるＬＥＤ照明装置を示すブロック図である。 第２の実施形態におけるＬＥＤ照明装置の一構成例を示す図である。 第２の実施形態におけるＬＥＤ照明装置の他の構成例を示す図である。 第２の実施形態におけるＬＥＤ照明装置の他の構成例を示す図である。 本発明の変形例によるＬＥＤモジュールの動作を説明する図である。

＜第１の実施形態＞
図１に、本発明の第１の実施形態によるＬＥＤモジュール１のブロック図を示す。ＬＥＤモジュール１は点灯装置（電源装置又は安定器）５と別置される。ＬＥＤモジュール１は高電位側の端子Ｔ１及び低電位側の端子Ｔ２を有し、端子Ｔ１及びＴ２はそれぞれ点灯装置５の高電位出力端子Ｔ３及び低電位出力端子Ｔ４に配線Ｗ１及びＷ２を介して接続される。点灯装置５は、商用電源等の交流電源が入力されて所望の直流電流（ＬＥＤ電流）を出力するＡＣ／ＤＣコンバータであってもよいし、バッテリ等の直流電源が入力されて所望の直流電流（ＬＥＤ電流）を出力するＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。すなわち、点灯装置５からの直流電流がＬＥＤモジュール１に供給される。

ＬＥＤモジュール１は、端子Ｔ１−Ｔ２間に、少なくともＬＥＤ１０、スイッチング素子２０、温度検出回路３０及びＰＷＭ制御回路４０を備える。これらの回路要素は、例えば同一の基板に実装される。各回路素子がどの回路に属するかについての分類は説明の便宜上のものである。以下に、本実施形態の代表的な実施形態１Ａ〜１Ｄを説明する。

＜実施形態１Ａ＞
図２に、ＬＥＤモジュール１の回路構成を示す。以降において、端子Ｔ１と同電位の回路配線をラインＬ１といい、端子Ｔ２と同電位の回路配線をラインＬ２というものとする。また、端子Ｔ１及びＴ２は、配線Ｗ１及びＷ２がＬＥＤモジュール１に接続されるノードを意味し、コネクタ、ソケット等で構成されていてもよいし、基板上に配置されたノードであってもよい。

ＬＥＤ１０は、複数のＬＥＤ素子１１が直列接続されたＬＥＤアレイからなり、ＬＥＤ１０のアノード端は端子Ｔ１、すなわちラインＬ１に接続される。なお、上記のＬＥＤアレイは、複数のＬＥＤ素子１１が直並列接続されたものであってもよい。

スイッチング素子２０はＬＥＤ１０に直列接続され、本実施形態ではＮＰＮ型のＭＯＳＦＥＴからなる。具体的には、スイッチング素子２０のドレイン端子（入力端子）はＬＥＤ１０のカソード端に接続され、ソース端子（出力端子）は端子Ｔ２、すなわちラインＬ２に接続され、ゲート端子（制御端子）は後述するＰＷＭ制御回路４０に接続される。なお、スイッチング素子２０は、ＩＧＢＴ等であってもよく、この場合は、入力端子がコレクタ端子であり、出力端子がエミッタ端子となる。また、スイッチング素子２０としてＰＮＰ型のＭＯＳＦＥＴが用いられてもよい。この場合、端子Ｔ２にＬＥＤ１０のカソードが接続され、ＬＥＤ１０のアノードと第１の端子の間にスイッチング素子２０が接続され、対応するＰＷＭ制御回路４０が適宜設定される。以降において、スイッチング素子２０を、必要に応じてＦＥＴ２０ともいう。

温度検出回路３０は、本実施形態では、温度検出素子であるＰＴＣ（正特性）サーミスタ３１及び抵抗３２の直列回路からなる。ＰＴＣサーミスタ３１がラインＬ１に接続され、抵抗３２がラインＬ２に接続され、ラインＬ１−Ｌ２間電圧のＰＴＣサーミスタ３１と抵抗３２による分圧値がＰＷＭ制御回路４０に入力される。周囲温度（本体温度）が上昇するとＰＴＣサーミスタ３１の抵抗値及び両端電圧が上昇することにより抵抗３２の両端電圧（検出電圧）が減少し、これによりＬＥＤモジュール１の温度上昇が検出される。すなわち、ＰＷＭ制御回路４０には、温度の増加に対して減少する検出電圧が入力される。

なお、温度検出回路３０の構成は、図２に示すものに限られない。例えば、ＰＴＣサーミスタ３１の代わりに、周囲温度（本体温度）が上昇すると抵抗値が減少するＮＴＣ（負特性）サーミスタを用いてもよい。この場合、ＰＷＭ制御回路４０には、温度の増加に対して増加する検出電圧が入力される。また、図２において、抵抗３２の位置にＰＴＣサーミスタ又はＮＴＣサーミスタが接続され、ＰＴＣサーミスタ３１の位置に抵抗が接続される構成としてもよい。要は、検出温度とＰＷＭ制御回路４０の入力である検出電圧との間に相関関係があればよい。

ＬＥＤモジュール１の温度は、回路基板の温度であってもよいし、ＬＥＤ１０の近傍の雰囲気温度であってもよい。また、ＬＥＤモジュール１が筐体に含まれる場合には、ＬＥＤモジュール１の温度は、その筐体内部又は外面のいずれかの箇所の温度であればよい。

ここで、ＬＥＤモジュール１（特に、ＬＥＤ１０）において検出温度が異常閾値以上となる原因として、（１）ＬＥＤモジュール１が夜間のみに点灯される設定であるにもかかわらず、点灯装置５に別途接続される自動点滅器の誤作動又は故障により日中にＬＥＤ１０が点灯されてしまった場合が主に想定される。また、（２）点灯装置５の出力電流制御（例えば、定電流制御）に異常が発生し、ＬＥＤ１０の定格電流を超える出力電流がＬＥＤ１０に投入されている場合、（３）ＬＥＤモジュール１の端子Ｔ１又はＴ２（あるいは、配線Ｗ１又はＷ２）が点灯装置５の出力端子に正しく接続されない場合（例えば、点灯装置５の入力端子に接続された場合等）に、ＬＥＤ１０の定格を超える電流又は電圧がＬＥＤ１０に投入されている場合、（４）ＬＥＤモジュール１が、それに適合しない点灯装置（ＨＩＤ用安定器、銅鉄安定器、定格電流、定格電圧又は定格電力の過大なＬＥＤ電源装置等）に接続された場合に、ＬＥＤ１０の定格を超える電流、電圧又は電力がＬＥＤ１０に投入されている場合等も想定される。なお、上記のような異常が発生した状態においては、ＬＥＤモジュール１若しくは点灯装置５又はその両方が故障する可能性がある。

ＰＷＭ制御回路４０は、マイコン４００及びその周辺回路並びに三端子レギュレータ４１０及びその周辺回路を備える。ＰＷＭ制御回路４０は、温度検出回路３０によって検出される検出温度が異常閾値未満である場合にはＦＥＴ２０のオン状態を維持して通常点灯を行い、検出電圧が異常閾値以上である場合にＦＥＴ２０をＰＷＭ駆動するように構成される。ＰＷＭ制御回路４０では、三端子レギュレータ４１０によって制御電源Ｖｃｃ（必要に応じて制御電圧Ｖｃｃともいう）が生成され、マイコン４００及びその周辺回路は制御電源Ｖｃｃの供給を受けて動作する。

三端子レギュレータ４１０及びその周辺回路は、ラインＬ１−Ｌ２間の電圧から制御電源Ｖｃｃを生成する定電圧生成回路を構成する。具体的には、入力端子ＩＮがラインＬ１に接続され、出力端子ＯＵＴが制御電源Ｖｃｃとなり、グランド端子ＧＮＤはラインＬ２に接続される。入力端子ＩＮとグランド端子ＧＮＤ間にはコンデンサ４１１が接続され、出力端子ＯＵＴとグランド端子ＧＮＤ間にはコンデンサ４１２が接続される。なお、出力端子ＯＵＴと入力端子ＩＮの間に、出力端子ＯＵＴから入力端子ＩＮに向かう方向を順方向としてダイオードが接続されていてもよい。また、本実施形態では、制御電源Ｖｃｃを生成する定電圧生成回路として、三端子レギュレータ４１０を用いる構成を示すが、定電圧生成回路はシリーズレギュレータ、シャントレギュレータ、リンギングレギュレータ等の他の形態の回路であってもよい。

マイコン４００は、少なくとも電源端子Ｖｓ、グランド端子ＧＮＤ、入力端子Ｐ１及び出力端子Ｐ２を有する。マイコン４００の周辺回路は、少なくともトランジスタ４０１、抵抗４０２及びダイオード４０３を含む。電源端子Ｖｓは制御電源Ｖｃｃに接続される。グランド端子ＧＮＤはラインＬ２に接続され、マイコン４００はラインＬ２を基準電位として動作する。入力端子Ｐ１は、温度検出回路３０の出力点、すなわちＰＴＣサーミスタ３１と抵抗３２の接続点に接続され、検出電圧が入力される。入力端子Ｐ１と電源端子Ｖｓの間にはマイコン保護用のダイオード４０３が接続される。出力端子Ｐ２はトランジスタ４０１の制御端子に接続される。トランジスタ４０１の入力端子はＦＥＴ２０のゲート端子に接続されるとともに、抵抗４０２を介して制御電源Ｖｃｃに接続される。トランジスタ４０１の出力端子はラインＬ２に接続される。

なお、本明細書において、「トランジスタ」としてＭＯＳＦＥＴ又はバイポーラトランジスタのいずれかが適宜採用されるものとする。そして、トランジスタの「制御端子」、「入力端子」及び「出力端子」は、ＭＯＳＦＥＴについては、それぞれゲート端子、ドレイン端子及びソース端子を意味し、バイポーラトランジスタについては、それぞれベース端子、コレクタ端子及びエミッタ端子を意味するものとする。

マイコン４００は、入力端子Ｐ１に入力される検出電圧（検出温度）に応じたオンデューティのＰＷＭ信号を生成し、そのＰＷＭ信号を出力端子Ｐ２から出力してトランジスタ４０１及びＦＥＴ２０を動作させる。なお、説明の便宜上、マイコン４００で生成されて出力端子Ｐ２から出力されるＰＷＭ信号をＰＷＭ生成信号といい、トランジスタ４０１によって生成されてＦＥＴ２０のゲート電圧となるＰＷＭ信号をＰＷＭ駆動信号といい、これらを総称してＰＷＭ信号というものとする。図２から分かるように、本実施形態では、ＰＷＭ駆動信号はＰＷＭ生成信号を反転したものとなる。マイコン４００は、検出電圧に対するＰＷＭ駆動信号のオンデューティを、内部メモリに格納した参照テーブルに基づいて決定するように構成されていてもよいし、所定の演算式によって検出電圧からＰＷＭ駆動信号のオンデューティを演算するように構成されていてもよい。なお、マイコン４００の出力端子Ｐ２からＦＥＴ２０を直接駆動できる場合には、トランジスタ４０１を省略して出力端子Ｐ２をＦＥＴ２０のゲート端子に接続し、出力端子Ｐ２からＰＷＭ駆動信号が出力されるようにすればよい。

なお、本実施形態においては、ＰＷＭ駆動におけるスイッチング周波数、すなわちＰＷＭ信号の周波数は、１００Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下程度であるものとする。スイッチング周波数が１００Ｈｚ以上であれば、ＰＷＭ駆動によるＬＥＤ１０の点滅が人間の視覚において視認されない。また、スイッチング周波数の上限値はＰＷＭ制御回路４０（マイコン４００）の能力、ＬＥＤモジュール１からの輻射ノイズ等を考慮して決定される。

図３（ａ）に、検出温度（横軸）に対するＰＷＭ駆動信号のオンデューティ（縦軸）の関係を示し、図３（ｂ）に、例えば、オンデューティが７５％の場合のＬＥＤ１０及びＦＥＴ２０に流れるＬＥＤ電流波形を示す。図３（ａ）の実線Ｐに示すように、検出温度が異常閾値Ｔ１未満である場合にはＰＷＭ駆動信号のオンデューティは１００％に制御される。すなわち、ＦＥＴ２０のオン状態が維持され、ＬＥＤ１０の通常点灯が行われる。検出温度が異常閾値Ｔ１以上で上限閾値Ｔ２未満の場合、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティは、検出温度の増加に対して減少するように構成される。検出温度が上限閾値Ｔ２以上の場合、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティは０％に制御される。すなわち、ＦＥＴ２０のオフ状態が維持され、ＬＥＤ１０は消灯される。なお、破線Ｑに示すようにＰＷＭ駆動信号のオンデューティの下限値は０％でなくてもよいし、点線Ｒに示すように上限閾値Ｔ２付近においてオンデューティが所定値から０％に急峻に低減されるようにしてもよい。図３（ｂ）に示すように、ＰＷＭ駆動時のＬＥＤ電流は、ピーク値を定格値（点灯装置５の出力電流値）として、オンデューティをスイッチング周期に乗じたオン幅の矩形波となる。

ここで、例えば、自動点滅器の誤作動により昼間にＬＥＤモジュール１が点灯されてしまった場合を想定する。ＬＥＤモジュール１が点灯すると、検出温度が徐々に上昇し、異常閾値Ｔ１を超えるとＰＷＭ制御回路４０によってＰＷＭ駆動が開始される。本来点灯予定でない昼間の点灯であるので、ＰＷＭ駆動によってＬＥＤ１０の平均照度が低下しても問題はない。ＰＷＭ駆動によってＬＥＤ１０の通電が制限されることによって検出温度の上昇は所定温度（例えば、上限閾値Ｔ２未満の温度）で安定し得る。すなわち、ＬＥＤモジュール１の点灯状態は、異常閾値Ｔ１と上限閾値Ｔ２の間のいずれかの検出温度において、その検出温度に対応するオンデューティでの点灯に収束する。その後、夕刻となり、外気温度の低下に伴って検出温度が低下するにつれてオンデューティが上昇し、ＬＥＤ１０の平均照度も増加していく。夜間となり、外気温度が本来想定されていた温度まで低下すると、検出温度が異常閾値Ｔ１未満となり、オンデューティ１００％の通常点灯が行われる。

以上のように、本実施形態によるＬＥＤモジュール１は、端子Ｔ１と端子Ｔ２の間に直列接続されたＬＥＤ１０及びＦＥＴ２０と、ＬＥＤモジュール１の温度を検出する温度検出回路３０と、温度検出回路３０によって検出される検出温度が異常閾値Ｔ１以上である場合にＦＥＴ２０をＰＷＭ駆動するように構成されたＰＷＭ制御回路４０を備える。これにより、点灯装置５から独立して構成されたＬＥＤモジュール１において、点灯装置５との間に別途の配線を要することなくＬＥＤモジュール１又は点灯装置５の異常保護が可能な構成が提供される。また、異常保護動作として、ＰＷＭ制御回路４０によってＬＥＤ１０及びＦＥＴ２０がＰＷＭ駆動（すなわち、間欠通電）されるため、異常保護状態での損失低減が可能となる。

また、ＰＷＭ駆動のオンデューティが検出温度の増加に対して減少するように温度検出回路３０及びＰＷＭ制御回路４０が構成され、検出温度が高くなるほどＬＥＤ１０及びＦＥＴ２０の平均通電量が低減される。したがって、ＬＥＤモジュール１が昼間に誤点灯された場合等のように、高温でかつ照度不要な期間には、消費電力を低下させて好適な保護状態を得ることができる。また更に、検出温度が異常閾値Ｔ１よりも高い上限閾値Ｔ２以上である場合に、ＦＥＴ２０及びＬＥＤ１０をオフ状態（消灯）とするように構成されるので、異常保護機能が強化される。

＜実施形態１Ｂ＞
上記実施形態１Ａでは、通常点灯時（オンデューティ１００％時）にもＰＷＭ制御回路４０が動作する構成を示したが、本実施形態では、通常点灯時にはＰＷＭ制御回路４０の動作を停止させて省電力化を図る構成を示す。

図４に、本実施形態によるＬＥＤモジュール１の回路構成を示す。図２に示した実施形態１Ａと類似の構成には同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。本実施形態のＬＥＤモジュール１は、ＬＥＤ１０、ＦＥＴ２０、温度検出回路３０及びＰＷＭ制御回路４０に加えて、制御停止回路４５及びゲートオン回路４６を備える。

温度検出回路３０は、実施形態１Ａと同様に、検出温度の増加に対して検出電圧が減少するように構成される。したがって、図４に図示する構成の他、抵抗３２の代わりにＮＴＣサーミスタが接続され、ＰＴＣサーミスタ３１の代わりに抵抗が接続される構成が採用されてもよい。

制御停止回路４５は、トランジスタ４５１及びツェナーダイオード４５２を含む。トランジスタ４５１の制御端子はツェナーダイオード４５２を介して温度検出回路３０の出力点に接続され、出力端子はラインＬ２に接続され、入力端子は三端子レギュレータ４１０の制御端子Ｃｏｎｔに接続される。温度検出回路３０の出力点とツェナーダイオード４５２のカソードの接続点と、マイコン４００の入力端子Ｐ１との間には抵抗４０４が接続される。温度検出回路３０の検出電圧とツェナーダイオード４５２のツェナー電圧の合計がトランジスタ４５１の動作閾値を超えると、トランジスタ４５１がオンし、三端子レギュレータ４１０の制御端子Ｃｏｎｔがグランド端子ＧＮＤに短絡される。

三端子レギュレータ４１０（例えば、新日本無線株式会社製のＮＪＭ２８６５）は、その制御端子Ｃｏｎｔがグランド端子ＧＮＤに短絡されると出力端子ＯＵＴからの出力を停止するように構成される。すなわち、トランジスタ４５１のオン状態においては、制御電源Ｖｃｃは生成されず、マイコン４００は非動作状態となる。なお、三端子レギュレータ４１０の制御端子Ｃｏｎｔと入力端子ＩＮの間には抵抗４１３が接続される。

したがって、異常閾値Ｔ１未満の検出温度に対応する検出電圧において、トランジスタ４５１がオンするように構成されることにより、ＬＥＤモジュール１の通常点灯時においてはＰＷＭ制御回路４０の動作が停止される。そして、ＰＷＭ制御回路４０（マイコン４００）が非動作状態である場合に、ＦＥＴ２０は、後述のゲートオン回路４６によってオン状態とされる。

ゲートオン回路４６は、抵抗４６１及び４６２並びにツェナーダイオード４６３を含む。ラインＬ１−Ｌ２間に抵抗４６１及び４６２の分圧回路が接続され、その接続点がＦＥＴ２０のゲート端子に接続される。これにより、トランジスタ４０１がオフ状態である場合、抵抗４６２に発生する電圧（ツェナーダイオード４６３によってクランプされる場合にはその電圧）がＦＥＴ２０のゲート端子に入力される。すなわち、ＦＥＴ２０は、トランジスタ４０１がオフの場合には抵抗４６２に発生する電圧によってオンされ、トランジスタ４０１がオンの場合にはオフされる。言い換えると、ＦＥＴ２０は、マイコン４００が動作している場合にはＰＷＭ信号に応じて駆動され、マイコン４００が動作していない場合にはオン状態に維持される。

図５に、検出温度（横軸）に対するＰＷＭ制御回路４０の動作（下段）状態及びＰＷＭ駆動信号のオンデューティ（上段）の関係を示す。検出温度が待機閾値Ｔａ未満である場合には、トランジスタ４５１がオンしてＰＷＭ制御回路４０の動作が停止され、ゲートオン回路４６によってＰＷＭ駆動信号のオンデューティは１００％に維持される。すなわち、ＰＷＭ制御回路４０の動作が停止された状態で、ＦＥＴ２０のオン状態が維持され、ＬＥＤ１０の通常点灯が行われる。待機閾値Ｔａは異常閾値Ｔ１以下の任意の温度であればよい。検出温度が待機閾値Ｔａ以上の場合の動作は実施形態１Ａの場合と同様である。すなわち、検出温度が待機閾値Ｔａで異常閾値Ｔ１未満の場合には、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティが１００％に維持され、検出温度が異常閾値Ｔ１以上で上限閾値Ｔ２未満の場合には、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティは、検出温度の増加に対して減少するように構成される。検出温度が上限閾値Ｔ２以上の場合においては、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティは０％又は他の下限値に維持される。

以上のように、本実施形態によると、検出温度が待機閾値Ｔａ（Ｔａ≦Ｔ１）未満である場合にはＰＷＭ制御回路４０の動作を停止させる制御停止回路４５、及びＰＷＭ制御回路４０の動作停止状態においてＦＥＴ２０をオン状態に維持するゲートオン回路４６を備える。したがって、実施形態１Ａにおける効果とともに、ＬＥＤ１０の通常点灯時におけるＰＷＭ制御回路４０の動作停止により、省電力化が実現される。

＜実施形態１Ｃ＞
上記実施形態１Ａでは、消灯時（オンデューティ０％時）にもＰＷＭ制御回路４０が動作する構成を示したが、本実施形態では、消灯時にＰＷＭ制御回路４０の動作を停止させて省電力化及び保護の強化を図る構成を示す。

図６に、本実施形態によるＬＥＤモジュール１の回路構成を示す。図２に示した実施形態１Ａと類似の構成には同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。本実施形態のＬＥＤモジュール１は、ＬＥＤ１０、ＦＥＴ２０、温度検出回路３０及びＰＷＭ制御回路４０に加えて、制御停止回路４５及びゲートオフ回路４７を備える。

温度検出回路３０は、本実施形態では、ＮＴＣサーミスタ３６及び抵抗３７の直列回路からなる。ＮＴＣサーミスタ３６がラインＬ１に接続され、抵抗３７がラインＬ２に接続され、ラインＬ１−Ｌ２間電圧のＮＴＣサーミスタ３６と抵抗３７による分圧値がＰＷＭ制御回路４０に入力される。したがって、検出温度の増加に対して検出電圧も増加する。図６に図示する構成の他、抵抗３７の代わりにＰＴＣサーミスタが接続され、ＮＴＣサーミスタ３６の代わりに抵抗が接続される構成が採用されてもよい。なお、ＰＷＭ制御回路４０が検出温度の上昇に対してＰＷＭ駆動信号のオンデューティを減少させる点では実施形態１Ａと同様であるが、マイコン４００における入力端子Ｐ１に入力される検出電圧の増減と出力端子Ｐ２からのＰＷＭ生成信号のオンデューティの増減と関係（論理）が実施形態１Ａの場合と逆になる。

制御停止回路４５及び三端子レギュレータ４１０の周辺の構成は、上記実施形態１Ｂと同様である。すなわち、温度検出回路３０の検出電圧とツェナーダイオード４５２のツェナー電圧の合計がトランジスタ４５１の動作閾値を超えると、トランジスタ４５１がオンし、三端子レギュレータ４１０の制御端子Ｃｏｎｔがグランド端子ＧＮＤに短絡される。そして、三端子レギュレータ４１０の制御端子Ｃｏｎｔがグランド端子ＧＮＤに短絡されると出力端子ＯＵＴからの出力が停止する。このようにトランジスタ４５１がオンすると、制御電源Ｖｃｃが生成されず、マイコン４００は非動作状態となる。

したがって、上限閾値Ｔ２以上の検出温度に対応する検出電圧において、トランジスタ４５１がオンするように構成されることにより、ＬＥＤモジュール１がより高温となる消灯時においてはＰＷＭ制御回路４０の動作が停止される。そして、ＰＷＭ制御回路４０（マイコン４００）が非動作状態である場合に、ＦＥＴ２０は、後述のゲートオフ回路４７によってオフ状態とされる。

ゲートオフ回路４７は、ＦＥＴ２０のゲート端子とラインＬ２の間に接続された抵抗からなる（以下、「抵抗４７」ともいう）。ＦＥＴ２０は、トランジスタ４０１がオンの場合にはオフされ、トランジスタ４０１がオフの場合には抵抗４０２を介した制御電源Ｖｃｃの供給によりオンされる。そして、マイコン４００の非動作状態においては、トランジスタ４０１はオフ状態となるが、抵抗４０２を介した制御電源Ｖｃｃの供給もなくなるため、ＦＥＴ２０はオフ状態となる。すなわち、ＦＥＴ２０は、マイコン４００が動作している場合にはＰＷＭ信号に応じて駆動され、マイコン４００が動作していない場合にはオフ状態に維持される。なお、抵抗４７はなくても上記と同様の動作が期待される。この場合、本実施形態におけるゲートオフ回路４７は、単に、ＦＥＴ２０のゲート端子とトランジスタ４０１及び抵抗４０２との接続点までの配線によって構成される。ただし、マイコン４００の動作停止時にＦＥＴ２０のゲート端子をオープン状態とせずに確実にラインＬ２の電位とするために、抵抗４７が接続されていることが好ましい。

図７に、検出温度（横軸）に対するＰＷＭ制御回路４０の動作（下段）状態及びＰＷＭ駆動信号のオンデューティ（上段）の関係を示す。本実施形態では、トランジスタ４５１がオンする待機閾値Ｔｂは上限閾値Ｔ２以上であるものとする。検出温度が待機閾値Ｔｂ以下の場合の動作は実施形態１Ａの場合と同様である。すなわち、検出温度が異常閾値Ｔ１未満である場合には、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティは１００％に維持され、ＬＥＤ１０の通常点灯が行われる。検出温度が異常閾値Ｔ１以上で上限閾値Ｔ２未満の場合、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティが、検出温度の増加に対して低減される。検出温度が上限閾値Ｔ２以上の場合には、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティは０％となり、ＬＥＤ１０は消灯される。そして、検出温度が待機閾値Ｔｂを超えると、トランジスタ４５１がオンしてＰＷＭ制御回路４０は動作を停止する。ＰＷＭ制御回路４０が停止しても、ゲートオフ回路４７により、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティは０％に維持される。

なお、本実施形態では、待機閾値Ｔｂを上限閾値Ｔ２以上としたが、待機閾値Ｔｂは上限閾値Ｔ２より低くてもよい（図７の点線参照）。これは、オンデューティが非常に小さい状態での減光点灯は、視覚的には消灯しているのと大差はなく、むしろＬＥＤ１０の消灯及びＰＷＭ制御回路４０の動作停止により、省電力化を図った方がよい場合があることによる。また、極論すると、待機閾値Ｔｂは異常閾値Ｔ１よりも高ければよい。これは、ＰＷＭ駆動による低出力点灯を実行してもＬＥＤモジュール１の温度が下がらない場合には、ＬＥＤ１０の点灯及びＰＷＭ制御回路４０の動作を早期に停止して、保護機能を強化した方がよいとの考え方に基づく。

以上のように、本実施形態のＬＥＤモジュール１は、検出温度が待機閾値Ｔｂ（Ｔ１＜Ｔｂ）を超える場合にＰＷＭ制御回路４０の動作を停止させる制御停止回路４５と、ＰＷＭ制御回路４０の動作停止状態においてＦＥＴ２０をオフ状態に維持するゲートオフ回路４７とを備える。したがって、実施形態１Ａにおける効果とともに、ＬＥＤ１０の消灯時又はＬＥＤモジュール１の高温時におけるＰＷＭ制御回路４０の動作停止により、更なる省電力化及び保護の強化が実現される。

＜実施形態１Ｄ＞
上記実施形態１Ａ〜１Ｃでは、ＰＷＭ駆動におけるスイッチング周波数として、ＬＥＤ１０の点滅を視認不能とする周波数が利用される構成を示したが、本実施形態では、ＬＥＤ１０の点滅を視認可能とする周波数が利用される構成を示す。以降において、ＬＥＤ１０の点滅を視認不能とする周波数を高速点滅周波数ｆＨといい、ＬＥＤ１０の点滅を視認可能とする周波数を低速点滅周波数ｆＬという。本実施形態では、低速点滅周波数ｆＬによるＬＥＤ１０の点滅により、異常状態がユーザに報知される。

本実施形態のＬＥＤモジュール１の回路構成は、実施形態１Ａ（図２）、実施形態１Ｂ（図４）又は実施形態１Ｃ（図６）の回路構成とは、マイコン４００の動作が異なる以外は同様である。以降においては、説明の便宜上、実施形態１Ａ（図２）と同様の回路構成に基づいて本実施形態を説明するが、本実施形態は、実施形態１Ｂ及び１Ｃにも同様に適用可能である。

本実施形態では、マイコン４００は、検出温度が切換温度Ｔｃ未満である場合には、高速点滅周波数ｆＨのＰＷＭ信号を生成し、検出温度が切換温度Ｔｃ以上である場合には、低速点滅周波数ｆＬのＰＷＭ信号を生成する。なお、検出温度とＰＷＭ駆動信号のオンデューティとの関係は上記各実施形態１Ａ〜１Ｃのいずれかと同様であればよい。

高速点滅周波数ｆＨは概ね５０Ｈｚ以上であればよい。このような周波数の点滅では、人間の視覚においては、光出力は平均化され、減光された連続光に見える。特に、１００Ｈｚ以上の周波数では、光出力のちらつきが視認されず、ユーザにおいて違和感のない照明が得られる。したがって、高速点滅周波数ｆＨは、１００Ｈｚ以上であることが好ましい。また、前述したように高速点滅周波数ｆＨの上限はＰＷＭ制御回路４０の能力又はＬＥＤモジュール１からの輻射ノイズを考慮して決定され、概ね１００ｋＨｚ以下であればよい。

低速点滅周波数ｆＬは、ＬＥＤ１０の点滅による異常の報知に適した周波数であればよい。具体的には、低速点滅周波数ｆＬは、概ね、１０Ｈｚ以下、好ましくは５Ｈｚ以下、より好ましくは２Ｈｚ以下である。例えば、低速点滅周波数ｆＬが１０Ｈｚ〜５Ｈｚ程度の範囲でのＬＥＤ１０の点滅は、一般のユーザには視認され難いが、意識的にＬＥＤ１０の点灯状態を観察する点検要員等には視認され得る。また、低速点滅周波数ｆＬが５Ｈｚ〜２Ｈｚ程度の範囲でのＬＥＤ１０の点滅は、５０％に比較的近いデューティ比では一般のユーザにも視認され得るが、それ以外のデューティ比ではユーザに視認されない可能性がある。低速点滅周波数ｆＬが２Ｈｚ以下程度では、どのようなデューティ比でもユーザに視認され易い。また、低速点滅周波数ｆＬは、概ね、０．２Ｈｚ以上、好ましくは０．５Ｈｚ以上である。０．２Ｈｚ未満の点滅では、ユーザが点滅を認識するのに時間を要してしまうため（０．２Ｈｚで点滅サイクル５秒）、低速点滅周波数ｆＬは０．２Ｈｚ以上であることが好ましい。また、ＰＷＭ制御の応答性を考慮すると低速点滅周波数ｆＬは０．５Ｈｚ以上であることが好ましい。このように低速点滅周波数ｆＬの適切な設定により、ＬＥＤ１０のＰＷＭ駆動、すなわち点滅による異常報知が適正化される。

図８に、検出温度（横軸）に対するＰＷＭ駆動信号のスイッチング周波数（下段）状態及びＰＷＭ駆動信号のオンデューティ（上段）の関係を示す。切換温度Ｔｃは、異常閾値Ｔ１より高く上限閾値Ｔ２より低いものとする。切換温度Ｔｃ未満においては、実施形態１Ａと同様の動作が行われる。すなわち、検出温度が異常閾値Ｔ１未満である場合には、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティは１００％に維持され、ＬＥＤ１０の通常点灯が行われる。検出温度が異常閾値Ｔ１以上で切換閾値Ｔｃ未満の場合、高速点滅周波数ｆＨにおいて、ＰＷＭ駆動のオンデューティが検出温度の増加に対して低減される。そして、検出温度が切換閾値Ｔｃ以上で上限閾値Ｔ２未満の場合、低速点滅周波数ｆＬにおいて、ＰＷＭ駆動のオンデューティが検出温度の増加に対して更に低減される。検出温度が上限閾値Ｔ２以上の場合においては、オンデューティは０％（消灯）又は他の下限値（点滅）に維持される。

このように、本実施形態では、ＰＷＭ制御回路４０は、ＰＷＭ駆動におけるスイッチング周波数として、ＬＥＤ１０の点滅を視認不能とする高速点滅周波数ｆＨと、ＬＥＤ１０の点滅を視認可能とする低速点滅周波数ｆＬとを切り換えるように構成される。そして、検出温度が異常閾値Ｔ１以上で切換閾値Ｔｃ未満である場合には高速点滅周波数ｆＨが適用され、検出温度が切換閾値Ｔｃ以上である場合には低速点滅周波数ｆＬが適用される。これにより、ＬＥＤモジュール１がより高温となった場合に、低速点滅周波数ｆＬによるＬＥＤ１０の点滅によって異常が報知される。したがって、実施形態１Ａ乃至１Ｃにおける効果とともに、ユーザはＬＥＤモジュール１等の異常を適時に把握することができるという効果も得られる。

なお、本実施形態では、スイッチング周波数として、切換温度Ｔｃを境に高速点滅周波数ｆＨと低速点滅周波数ｆＬが切り換えられる構成を示したが、低速点滅周波数ｆＬのみが使用されるようにしてもよい。このように、ＰＷＭ駆動期間中に、スイッチング周波数の切換を行うことなく常に低速点滅周波数ｆＬが適用される構成によって、ＰＷＭ制御回路４０における異常報知構成の簡素化が可能となる。

＜第２の実施形態＞
上記第１の実施形態ではＬＥＤモジュール内にＬＥＤ１０、スイッチング素子２０、温度検出回路３０及びＰＷＭ制御回路４０が含まれる構成を示したが、本実施形態では、上記構成要素がＬＥＤモジュール及びＰＷＭモジュールに分散されて配置される構成を示す。図９に、本実施形態によるＬＥＤモジュール２及びＰＷＭモジュール３を含むＬＥＤ照明装置４のブロック図を示す。なお、本実施形態において、第１の実施形態と実質的に同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

ＬＥＤモジュール２は高電位側の端子Ｔ１を有し、端子Ｔ１は点灯装置５の高電位出力端子Ｔ３に配線Ｗ１を介して接続される。ＰＷＭモジュール３は低電位側の端子Ｔ２を有し、端子Ｔ２は点灯装置５の低電位出力端子Ｔ４に配線Ｗ２を介して接続される。このように、ＬＥＤ照明装置４は点灯装置５から別置される。本実施形態では、ＬＥＤモジュール２とＰＷＭモジュール３とは、後述する各配線によって相互に接続される。あるいは、ＬＥＤモジュール２とＰＷＭモジュール３とがコネクタ等によって接続され、一体形成されるようにしてもよい。

ＬＥＤモジュール２は、ＬＥＤ１０、及び温度検出回路３０の温度検出素子、すなわち、ＰＴＣサーミスタ３１又はＮＴＣサーミスタ３６を含む部分（以下、「温度検出回路３０´」ともいう）を含む。ＬＥＤモジュール２の基板Ｂ１には、ＬＥＤ１０及び温度検出回路３０´が実装される。ＰＷＭモジュール３は、ＦＥＴ２０、温度検出回路３０の温度検出回路３０´以外の部分（すなわち、抵抗３２又は３７）、及びＰＷＭ制御回路４０を含む。ＰＷＭモジュール３の基板Ｂ２には、ＦＥＴ２０及びＰＷＭ制御回路４０が実装される。なお、ＰＴＣサーミスタ３１（ＮＴＣサーミスタ３６）は基板Ｂ１に対して半田付けされて固定されていてもよいし、半田付けされずに固定されていてもよい。

図１０、図１１Ａ及び図１１Ｂに、ＬＥＤ照明装置４の構成例を示す。これらの構成例に示すように、基板Ｂ１には、ＬＥＤ１０及びＰＴＣサーミスタ３１（ＮＴＣサーミスタ３６）が実装され、基板Ｂ２には、ＦＥＴ２０、抵抗３２（抵抗３７）及びＰＷＭ制御回路４０が実装される。基板Ｂ１において、ＰＴＣサーミスタ３１（ＮＴＣサーミスタ３６）は、いずれの回路とも電気的には接続されていないが、部品本体が基板Ｂ１上に実装又は配置される。そして、ＬＥＤモジュール２に含まれるＰＴＣサーミスタ３１（ＮＴＣサーミスタ３６）及びＰＷＭモジュール３に含まれる抵抗３２（抵抗３７）によって検出されるＬＥＤモジュール２の検出温度がＰＷＭ制御回路４０に入力される。

図１０に示す例では、ＬＥＤモジュール２は配線Ｗ３〜Ｗ５によってＰＷＭモジュール３に接続される。ＬＥＤ１０のカソード端が端子Ｔ３１−配線Ｗ３−端子Ｔ３２を介してＦＥＴ２０のドレイン端子に接続され、ラインＬ１が端子Ｔ４１−配線Ｗ４−端子Ｔ４２を介して三端子レギュレータ４１０の入力端子ＩＮに接続される。そして、ＰＴＣサーミスタ３１（ＮＴＣサーミスタ３６）の低電位側端子が端子Ｔ５１−配線Ｗ５−端子Ｔ５２を介して抵抗３２（抵抗３７）に接続される。

図１１Ａに示す例では、ＬＥＤモジュール２は配線Ｗ３〜Ｗ６によってＰＷＭモジュール３に接続される。図１１Ａの例においては、配線Ｗ４は、端子Ｔ１と端子Ｔ４２（三端子レギュレータ４１０の入力端子ＩＮ）の間に、例えばＬＥＤモジュール２の外部に（すなわち、内部を通らずに）直接接続される。この場合、端子Ｔ４１が不要となる。そして、ＰＴＣサーミスタ３１（ＮＴＣサーミスタ３６）の高電位側端子が端子Ｔ６１−配線Ｗ６−端子Ｔ６２を介して三端子レギュレータ４１０の入力端子ＩＮに接続され、ＰＴＣサーミスタ３１（ＮＴＣサーミスタ３６）の低電位側端子が端子Ｔ５１−配線Ｗ５−端子Ｔ５２を介して抵抗３２（抵抗３７）に接続される。なお、端子Ｔ４２と端子Ｔ６２とは一体化されていてもよい。

図１１Ｂに示す例では、温度検出素子、すなわちＰＴＣサーミスタ３１又はＮＴＣサーミスタ３６がラインＬ２側に接続される例を示す。本例でも、ＬＥＤモジュール２は配線Ｗ３〜Ｗ６によってＰＷＭモジュール３に接続される。配線Ｗ４は、図１１Ａの例と同様に、端子Ｔ１と端子Ｔ４２（三端子レギュレータ４１０の入力端子ＩＮ）の間に、例えばＬＥＤモジュール２の内部を通らずに接続される。そして、ＰＴＣサーミスタ３１（ＮＴＣサーミスタ３６）の高電位側端子が端子Ｔ６１−配線Ｗ６−端子Ｔ６２を介して抵抗３２（抵抗３７）及びマイコン４００の入力端子Ｐ１に接続され、ＰＴＣサーミスタ３１（ＮＴＣサーミスタ３６）の低電位側端子が端子Ｔ５１−配線Ｗ５−端子Ｔ５２を介してラインＬ２に接続される。

このような部品の分配により、ＬＥＤ１０及びＰＴＣサーミスタ３１（ＮＴＣサーミスタ３６）を含むＬＥＤモジュール２と、ＦＥＴ２０、抵抗３２（抵抗３７）及びＰＷＭ制御回路４０を含むＰＷＭモジュール３とが比較的少ない配線及び端子で接続される。また、ＬＥＤ１０が実装されただけの既存のＬＥＤモジュールに対しても、簡素な構成を付加するだけでＬＥＤモジュール２乃至はＬＥＤ照明装置４を構成することができる。特に、ＰＴＣサーミスタ３１（ＮＴＣサーミスタ３６）が基板Ｂ１に半田付けされず、かつ配線Ｗ４が端子Ｔ１に直接接続される構成の場合（図１１Ａ又は図１１Ｂ）には、ＬＥＤ１０のみが実装された既存のＬＥＤモジュールの基板において配線パターンを変更する必要がなく、基板のコスト管理上好ましい。

なお、上記の端子Ｔ３１〜Ｔ６２の各々は、関連する配線が各モジュールに接続されるノードを意味し、コネクタ、ソケット等で構成されていてもよいし、各モジュールに設けられた挿通孔であってもよいし、各基板上に設けられたノードであってもよい。

ＬＥＤ照明装置４の動作について、ＬＥＤ照明装置４の回路構成は第１の実施形態（実施形態１Ａ）のＬＥＤモジュール１の回路構成と同一であるから、その動作も実施形態１Ａに関して説明したＬＥＤモジュール１の動作と同様である。

以上のように、本実施形態によるＬＥＤ照明装置４は、ＬＥＤ１０及びＰＴＣサーミスタ３１（ＮＴＣサーミスタ３６）が含まれるＬＥＤモジュール２と、ＬＥＤ１０に接続されたＦＥＴ２０が含まれるＰＷＭモジュール３を備え、温度検出回路３０によって検出される検出温度が異常閾値Ｔ１以上である場合にＦＥＴ２０をＰＷＭ駆動するように構成されたＰＷＭ制御回路４０がＰＷＭモジュール３に実装される。これにより、点灯装置５から独立して構成されたＬＥＤモジュール２を含むＬＥＤ照明装置４において、点灯装置５との間に別途の配線を要することなくＬＥＤモジュール２又は点灯装置５の異常保護が可能な構成が提供される。また、ＬＥＤだけが実装された既存のＬＥＤモジュールに対しても、簡素な付加構成によって上記の効果が得られる。また、異常保護動作として、ＰＷＭ制御回路４０によってＬＥＤ１０及びＦＥＴ２０がＰＷＭ駆動（すなわち、間欠通電）されるため、異常保護状態での損失を低減することができる。なお、上記では、ＰＷＭモジュール３が実施形態１Ａに基づいて構成される例を示したが、ＰＷＭモジュール３が実施形態１Ｂ、１Ｃ又は１Ｄに基づいて構成される場合も、上記効果とともに、各実施形態における効果と同様の効果が併せて得られる。

＜変形例＞
以上に本発明の好適な実施形態を示したが、本発明は、例えば以下に示すように種々の態様に変形可能である。

（１）ＰＷＭ駆動のオンデューティに関する変形
上記各実施形態においては、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティが検出温度の増加に対して連続的に低減される構成を示したが、オンデューティの変化は段階的であってもよい。例えば、ＰＷＭ駆動において適用されるオンデューティの１値のみであっても、本発明の効果はある程度得られる。この場合、マイコン４００の代わりにＶ／ＦコンバータＩＣ（例えば、新日本無線株式会社製のＮＪＭ４１５１）を用いる等して回路の小型化を図ることができる。例えば、実施形態１Ｂにおいて、待機閾値Ｔａ＝異常閾値Ｔ１として、検出温度が異常閾値Ｔ１未満の場合にＰＷＭ制御回路４０の動作停止によって通常点灯（オンデューティ１００％）が実行され、検出温度が異常閾値Ｔ１以上の場合にＰＷＭ制御回路４０の動作によってオンデューティが所定値（例えば、５０％）となるＰＷＭ駆動が実行されるようにすればよい。

ＰＷＭ制御回路４０にＶ／ＦコンバータＩＣが用いられる場合には、ＰＷＭ駆動のスイッチング周波数は、Ｖ／ＦコンバータＩＣへの入力電圧が検出温度に応じて決定される。ここで、ＰＷＭ駆動のスイッチング周波数は、高速点滅周波数ｆＨであってもよいし、低速点滅周波数ｆＬであってもよい。また、Ｖ／ＦコンバータＩＣへの入力電圧が検出温度に応じて切り換えられるようにして、上記実施形態１Ｄに示したように両周波数が切り換えられるようにしてもよい。図１２に、スイッチング周波数が切り換えられる場合の検出温度（横軸）に対するＰＷＭ制御回路４０の動作（下段）状態、ＰＷＭ駆動信号のスイッチング周波数（中段）及びＰＷＭ駆動信号のオンデューティ（上段）の関係を示す。図１２に示すように、検出温度が異常閾値Ｔ１未満の範囲では、ＰＷＭ制御回路４０の動作停止により、ＰＷＭ駆動のオンデューティが１００％に維持される（実施形態１Ｂのゲートオン回路４６参照）。検出温度が異常閾値Ｔ１以上で切換閾値Ｔｃ未満の範囲では、高速点滅周波数ｆＨにおいてオンデューティＤが適用され、検出温度が切換温度Ｔｃ以上の場合には低速点滅周波数ｆＬにおいてオンデューティＤが適用される。

（２）ＰＷＭ制御回路４０の回路構成の変形
上記各実施形態においては、ＰＷＭ制御回路４０をマイコン４００によって構成する例を示したが、マイコンに代えてアナログ回路が採用されてもよい。例えば、第１のコンパレータ、トランジスタ及び積分回路によって鋸波又は三角波の基準波が生成され、第２のコンパレータにおける検出電圧と基準波との比較結果に応じてＰＷＭ波が生成される周知のＰＷＭ波生成回路が採用されてもよい。より具体的には、第１のコンパレータによって積分回路の積分出力と固定電圧が比較され、この比較結果に基づいてトランジスタがオン・オフされ、このトランジスタのオン・オフによって積分回路が充放電され、この積分出力が基準波となる。第１及び第２のコンパレータは制御電源Ｖｃｃの給電を受けてラインＬ２を基準電位として動作し、必要に応じて、基準波のピーク値又はボトム値が調整される（オフセットされる）。また、上記積分回路の時定数によって、基準波の周波数、すなわちＰＷＭ信号のスイッチング周波数が決まる。したがって、この時定数を切り換えることによってスイッチング周波数を高速点滅周波数ｆＨと低速点滅周波数ｆＬの間で切り換えることができる。

１、２ ＬＥＤモジュール
３ ＰＷＭモジュール
４ ＬＥＤ照明装置
１０ ＬＥＤ
２０ ＦＥＴ（スイッチング素子）
３０ 温度検出回路
３１ ＰＴＣサーミスタ（温度検出素子）
３６ ＮＴＣサーミスタ（温度検出素子）
４０ ＰＷＭ制御回路
４５ 制御停止回路
４６ ゲートオン回路
４７ ゲートオフ回路
Ｔ１、Ｔ２ 端子

Claims (14)

1. 第１及び第２の端子を有するＬＥＤモジュールであって、
   前記第１の端子と前記第２の端子の間に直列接続されたＬＥＤ及びスイッチング素子と、
   前記ＬＥＤモジュールの温度を検出する温度検出回路と、
   前記温度検出回路によって検出される検出温度が異常閾値以上である場合に前記スイッチング素子をＰＷＭ駆動するように構成されたＰＷＭ制御回路と、
   前記検出温度が前記異常閾値以下の待機閾値未満である場合に前記ＰＷＭ制御回路の動作を停止させる制御停止回路と、
   前記ＰＷＭ制御回路の動作停止状態において前記スイッチング素子をオン状態に維持するための回路と
   を備えたＬＥＤモジュール。
2. 第１及び第２の端子を有するＬＥＤモジュールであって、
   前記第１の端子と前記第２の端子の間に直列接続されたＬＥＤ及びスイッチング素子と、
   前記ＬＥＤモジュールの温度を検出する温度検出回路と、
   前記温度検出回路によって検出される検出温度が異常閾値以上である場合に前記スイッチング素子をＰＷＭ駆動するように構成されたＰＷＭ制御回路と、
   前記検出温度が前記異常閾値よりも高い待機閾値を超える場合に前記ＰＷＭ制御回路の動作を停止させる制御停止回路と、
   前記ＰＷＭ制御回路の動作停止状態において前記スイッチング素子をオフ状態に維持するための回路と
   を備えたＬＥＤモジュール。
3. 第１及び第２の端子を有するＬＥＤモジュールであって、
   前記第１の端子と前記第２の端子の間に直列接続されたＬＥＤ及びスイッチング素子と、
   前記ＬＥＤモジュールの温度を検出する温度検出回路と、
   前記温度検出回路によって検出される検出温度が異常閾値以上である場合に前記スイッチング素子をＰＷＭ駆動するように構成されたＰＷＭ制御回路と
   を備え、
   前記ＰＷＭ制御回路が、前記ＰＷＭ駆動におけるスイッチング周波数として、前記ＰＷＭ駆動による前記ＬＥＤの点滅を視認可能とする低速点滅周波数を適用するように構成された、ＬＥＤモジュール。
4. 請求項３に記載のＬＥＤモジュールにおいて、
   前記ＰＷＭ制御回路が、前記ＰＷＭ駆動におけるスイッチング周波数として、前記検出温度が所定の切換閾値未満である場合に、前記ＰＷＭ駆動による前記ＬＥＤの点滅を視認不能とする高速点滅周波数を適用し、前記検出温度が前記切換閾値以上の場合に、前記低速点滅周波数を適用するように構成された、ＬＥＤモジュール。
5. 請求項３又は４に記載のＬＥＤモジュールにおいて、前記低速点滅周波数が０．２Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下である、ＬＥＤモジュール。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュールにおいて、前記ＰＷＭ駆動のオンデューティが前記検出温度の増加に対して減少するように前記温度検出回路及び前記ＰＷＭ制御回路が構成された、ＬＥＤモジュール。
7. 請求項１から６のいずれか一項にＬＥＤモジュールにおいて、前記検出温度が前記異常閾値よりも高い上限閾値以上である場合に、前記スイッチング素子がオフ状態となるように構成された、ＬＥＤモジュール。
8. 第１の端子を有するＬＥＤモジュール及び第２の端子を有するＰＷＭモジュールを備えたＬＥＤ照明装置であって、
   前記ＬＥＤモジュールに含まれ、前記第１の端子にアノード端が接続されたＬＥＤと、
   前記ＰＷＭモジュールに含まれ、前記ＬＥＤのカソード端と前記第２の端子の間に接続されたスイッチング素子と、
   温度検出素子を有し、前記ＬＥＤモジュールの温度を検出するように構成され、前記温度検出素子が前記ＬＥＤモジュールに含まれ、残余の部分が前記ＰＷＭモジュールに含まれた温度検出回路と、
   前記ＰＷＭモジュールに含まれ、前記温度検出回路によって検出される検出温度が異常閾値以上である場合に前記スイッチング素子をＰＷＭ駆動するように構成されたＰＷＭ制御回路と
   を備え、
   前記ＰＷＭモジュールが、
   前記検出温度が前記異常閾値以下の待機閾値未満である場合に前記ＰＷＭ制御回路の動作を停止させる制御停止回路と、
   前記ＰＷＭ制御回路の動作停止状態において前記スイッチング素子をオン状態に維持するための回路と
   を更に備えたＬＥＤ照明装置。
9. 第１の端子を有するＬＥＤモジュール及び第２の端子を有するＰＷＭモジュールを備えたＬＥＤ照明装置であって、
   前記ＬＥＤモジュールに含まれ、前記第１の端子にアノード端が接続されたＬＥＤと、
   前記ＰＷＭモジュールに含まれ、前記ＬＥＤのカソード端と前記第２の端子の間に接続されたスイッチング素子と、
   温度検出素子を有し、前記ＬＥＤモジュールの温度を検出するように構成され、前記温度検出素子が前記ＬＥＤモジュールに含まれ、残余の部分が前記ＰＷＭモジュールに含まれた温度検出回路と、
   前記ＰＷＭモジュールに含まれ、前記温度検出回路によって検出される検出温度が異常閾値以上である場合に前記スイッチング素子をＰＷＭ駆動するように構成されたＰＷＭ制御回路と
   を備え、
   前記ＰＷＭモジュールが、
   前記検出温度が前記異常閾値よりも高い待機閾値を超える場合に前記ＰＷＭ制御回路の動作を停止させる制御停止回路と、
   前記ＰＷＭ制御回路の動作停止状態において前記スイッチング素子をオフ状態に維持するための回路と
   を更に備えたＬＥＤ照明装置。
10. 第１の端子を有するＬＥＤモジュール及び第２の端子を有するＰＷＭモジュールを備えたＬＥＤ照明装置であって、
    前記ＬＥＤモジュールに含まれ、前記第１の端子にアノード端が接続されたＬＥＤと、
    前記ＰＷＭモジュールに含まれ、前記ＬＥＤのカソード端と前記第２の端子の間に接続されたスイッチング素子と、
    温度検出素子を有し、前記ＬＥＤモジュールの温度を検出するように構成され、前記温度検出素子が前記ＬＥＤモジュールに含まれ、残余の部分が前記ＰＷＭモジュールに含まれた温度検出回路と、
    前記ＰＷＭモジュールに含まれ、前記温度検出回路によって検出される検出温度が異常閾値以上である場合に前記スイッチング素子をＰＷＭ駆動するように構成されたＰＷＭ制御回路と
    を備え、前記ＰＷＭ制御回路が、前記ＰＷＭ駆動におけるスイッチング周波数として、前記ＰＷＭ駆動による前記ＬＥＤの点滅を視認可能とする低速点滅周波数を適用するように構成されたＬＥＤ照明装置。
11. 請求項１０に記載のＬＥＤ照明装置において、
    前記ＰＷＭ制御回路が、前記ＰＷＭ駆動におけるスイッチング周波数として、前記検出温度が所定の切換閾値未満である場合に、前記ＰＷＭ駆動による前記ＬＥＤの点滅を視認不能とする高速点滅周波数を適用し、前記検出温度が前記切換閾値以上である場合に、前記低速点滅周波数を適用するように構成されたＬＥＤ照明装置。
12. 請求項１０又は１１に記載のＬＥＤ照明装置において、前記低速点滅周波数が０．２Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下である、ＬＥＤ照明装置。
13. 請求項８から１２のいずれか一項に記載のＬＥＤ照明装置において、前記ＰＷＭ駆動のオンデューティが前記検出温度の増加に対して減少するように前記温度検出回路及び前記ＰＷＭ制御回路が構成された、ＬＥＤ照明装置。
14. 請求項８から１３のいずれか一項にＬＥＤ照明装置において、前記検出温度が前記異常閾値よりも高い上限閾値以上である場合に、前記スイッチング素子をオフ状態とするように構成された、ＬＥＤ照明装置。
    
    

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