JP2009252368A - 点灯装置及びこの点灯装置を備える照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】消灯信号が入力されたとき、突入電流抑制回路３を制御することにより、点灯回路５の動作を停止させることを目的とする。
【解決手段】 直流変換回路２と平滑回路４との間に接続され、平滑回路４に流れる突入電流を抑制する突入電流抑制回路３と、接続されるランプＬＡに電力を供給する点灯回路５と、直流変換回路２の出力から生成される電源で動作し、入力される制御信号に応じて、ランプＬＡを点灯するとき突入電流抑制回路３のインピーダンスを徐々に低くし、ランプＬＡを消灯するとき突入電流抑制回路３のインピーダンスを高くするように突入電流抑制回路３を制御するオンオフ制御部６とを備え、ランプＬＡを消灯するとき、オンオフ信号によって突入電流抑制回路３を制御にして、突入電流抑制回路３の後段に接続される点灯回路５に供給される電力を遮断したので、ランプＬＡが消灯しているときの待機電力を少なくすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ランプを消灯する制御に関するものである。

ＰＷＭ調光信号により放電灯を消灯する制御を行う技術として、ＰＷＭ調光信号に基づいた消灯信号をインバータ発振制御回路に入力して、インバータ回路の発振を停止する技術が用いられてきた。（例えば、特許文献１参照）
また、商用電源を入力する際に平滑コンデンサを介して流れる突入電流をＭＯＳ−ＦＥＴなどの素子を用いて抑制する技術が用いられてきた。（例えば、特許文献２参照）
特開平０１−８２４９３号公報 特開２００４−３６４４８４号公報

しかしながら、従来のＰＷＭ調光信号に基づいてインバータ回路の発振停止によるランプを消灯制御する動作では、点灯回路に電力が供給されていた。

本発明は、例えば、消灯信号が入力されたとき、突入電流抑制回路に用いられているスイッチ素子を制御することにより、点灯回路の動作を停止させることを目的とする。

本発明に係る点灯装置は、交流電源に接続され、直流電圧に変換する直流変換回路と、前記直流変換回路にて変換された直流電圧を平滑して平滑直流電圧を生成する平滑回路と、スイッチ素子を有し、前記直流変換回路と前記平滑回路との間に接続され、前記スイッチ素子を制御して、前記平滑回路に流れる突入電流を抑制する突入電流抑制回路と、前記平滑直流電圧が入力され、接続されるランプに電力を供給する点灯回路と、前記直流変換回路の出力から生成される電源で動作し、入力される制御信号に応じて前記ランプを点灯するとき、前記突入電流抑制回路のインピーダンスを徐々に低くし、前記ランプを消灯するとき前記突入電流抑制回路のインピーダンスを高くするように前記突入電流抑制回路を制御するオンオフ制御部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ランプを消灯するとき、オンオフ信号によって突入電流抑制回路を制御にして、突入電流抑制回路の後段に接続される点灯回路に供給される電力を遮断したので、ランプが消灯しているときの待機電力を少なくすることができる。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態を示す点灯装置の回路ブロック図である。

点灯装置１は、入力される交流電源ＡＣ（例えばＡＣ１００Ｖ ５０Ｈｚ）を直流の脈流電圧に変換するダイオードブリッジからなる直流電圧変換回路２と、点灯装置１に流れる突入電流を抑制する突入電流抑制回路３と、突入電流抑制回路３の後段に接続され、直流電圧変換回路２で変換する脈流電圧よりも高い電圧に昇圧するとともに平滑して平滑電圧を生成する平滑回路４と、生成した平滑電圧を高周波電流に変換して、接続されるランプＬＡに電力を供給する点灯回路５と、突入電流抑制回路３のオンオフ動作を制御するオンオフ制御部６と、点灯装置１の外部に備えられる調光制御コントローラＤＩＭからの調光信号を入力して、この調光信号に応じて点灯回路に点灯制御信号を出力するとともに、オンオフ制御部６にオンオフ制御信号を出力する調光信号制御部７とを備える。

突入電流抑制回路３は、直流電圧変換回路２の出力端間に直列接続された抵抗Ｒ１、Ｒ２が接続され、抵抗Ｒ２と並列にコンデンサＣ１とＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のゲート−ソース間が接続され、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１の時定数によってコンデンサＣ１が充電されて、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のゲート−ソース間に印加する電圧が徐々に高くなり、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスが高い状態から徐々に低い状態になる。

平滑回路４は、直流電圧変換回路２で変換した脈流電圧よりも高い電圧に昇圧する昇圧回路８と、この昇圧回路８を制御する昇圧制御回路ＩＣ１と、昇圧回路８で昇圧した電圧を充電するとともに平滑する平滑コンデンサＣ２とを備える。

昇圧回路８は、インダクタＬ１、ダイオードＤ１、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ２、平滑コンデンサＣ２からなり、昇圧制御回路ＩＣ１からの信号が抵抗Ｒ３を介してＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ２に入力される。昇圧制御回路ＩＣ１は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ２のスイッチング制御（ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ２のオン／オフの切り替え。）を行って、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ２のスイッチング制御によってインダクタＬ１を充放電して、平滑回路８に入力される直流電圧値よりも高い電圧値の昇圧電圧を生成する。平滑コンデンサＣ２は、昇圧電圧した電圧が充電され、平滑電圧を生成する。

点灯回路５は、平滑コンデンサＣ２で平滑した平滑電圧を高周波電流に変換するインバータ回路９と、このインバータ回路９を制御するインバータ制御回路ＩＣ２と、接続されるランプＬＡに供給される電力を供給する負荷回路１０とを備える。

インバータ回路９は、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４が直列接続（ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３のソース端子とＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ４のドレイン端子を接続）され、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３とＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ４の中点が負荷回路１０に接続され、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４は、インバータ制御回路ＩＣ２からの信号をそれぞれ抵抗Ｒ４、Ｒ５を介して入力され、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４がスイッチングして負荷回路１０に高周波電流を供給している。

インバータ制御回路ＩＣ２は、インバータ回路のＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４を交互にオン／オフする。

負荷回路１０は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４の中点に接続されるインダクタＬ２と、インダクタＬ２の他方はランプＬＡのフィラメントＦ１を介して始動用コンデンサＣ３、さらにフィラメントＦ２を介して、結合コンデンサＣ４が接続され、インバータ回路９で変換した高周波電流をランプＬＡに供給する。

オンオフ制御部６は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のゲート端子にコレクタ端子が接続され、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のソース端子にエミッタ端子が接続され、調光信号制御部７が出力するオン／オフ信号がベース端子に入力されるトランジスタＱ５を備える。

調光信号制御部７は、直流電圧変換回路２の出力から抵抗Ｒ６を介して電源を得て動作し、調光制御コントローラＤＩＭからの調光信号に応じて、インバータ制御回路ＩＣ２に点灯制御信号、例えば、調光度を示す信号、消灯を示す信号を出力するとともに、突入電流制御回路３の動作を制御するオンオフ制御部６にオン／オフ信号を出力する調光信号制御回路１１を備える。

制御電源生成回路１２は、突入電流抑制回路３と平滑回路４との間に接続され、直流電圧変換回路２が出力する電流を制限する抵抗Ｒ７と、抵抗Ｒ７にカソード端子が接続され、定電圧となるように電圧を制御するツェナーダイオードＺＤ１と、ツェナーダイオードＺＤ１に並列に接続され、ツェナーダイオードＺＤ１が出力する電圧を平滑するコンデンサＣ５とを備え、例えば直流１５Ｖの電源を生成して、昇圧制御回路ＩＣ１、インバータ制御回路ＩＣ２に電源を供給する。

図２は、本実施の形態における調光信号とランプが出力する光出力との関係を示す図であり、図２（ａ）は、調光信号のオンデューティ比が５％のときの光出力、図２（ｂ）は、調光信号のオンデューティ比が２５％のときの光出力、図２（ｃ）は、調光信号のオンデューティ比が５０％のときの光出力、図２（ｄ）は、調光信号のオンデューティ比が７５％のときの光出力、図２（ｅ）は、調光信号のオンデューティ比が１００％のときの光出力を示す図である。

調光制御コントローラＤＩＭからオンデューティ比が可変される矩形波信号（ＰＷＭ信号）からなる調光信号が調光信号制御回路１１に入力され、このオンデューティ比に応じてランプＬＡが調光するように、調光信号制御回路１１は、インバータ制御回路ＩＣ２に調光度を示す点灯制御信号を出力する。

インバータ制御回路ＩＣ２は、点灯制御信号が入力されると、その点灯制御信号が示す調光度に応じたランプ出力（ランプＬＡの明るさ）になるように、インバータ回路９の発振周波数を変化させて、ランプ出力を変更する。

また、調光制御コントローラＤＩＭが出力する調光信号のオンデューティ比が１００％であるときは、調光信号制御回路１１は、インバータ回路９の発振を停止させる点灯制御信号を出力する。

このようにして、調光信号のオンデューティ比が変化すると、インバータ回路９の発振周波数が変化してランプＬＡの明るさを明暗変化させ、オンデューティ比が１００％のとき、ランプＬＡを消灯させる。

図３は、調光信号によって、ランプが点灯又は消灯しているときの各回路ブロックの動作を示す図である、図３（ａ）は、オンオフ制御部を有するときの動作を示す図、図３（ｂ）は、オンオフ制御部がないときの動作を示す図である。

まず、交流電源ＡＣを投入するときの突入電流抑制回路３の動作について説明する。

交流電源ＡＣを投入（ｔ０）すると、直流電圧変換回路２の脈流電圧を抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧してコンデンサＣ１が徐々に充電され、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のゲート端子に電圧が印加される（ｔ０〜ｔ３）とともに、平滑回路４の平滑コンデンサＣ２に電流が流れる。

しかしながら、交流電源ＡＣを投入直後はコンデンサＣ１に充電される電圧値が低い、つまりＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のゲート−ソース間に印加される電圧が低いため、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスが高い状態となっている。

したがって、交流電源ＡＣを投入した直後に平滑コンデンサＣ２を充電する充電電流は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のインピーダンスによって制限されている。

なお、時刻ｔ１では、インバータ制御回路ＩＣ２がＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４のスイッチング（発振）を開始し、時刻ｔ２では、昇圧制御回路ＩＣ１がＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ２のスイッチング（発振）を開始するタイミングを示している。

昇圧回路８及びインバータ回路９の動作が開始され、コンデンサＣ１が充分に充電されて、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１がオン状態（ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１の電気特性であるゲート−ソース間電圧Ｖ_ＧＳ以上）に達するとき、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスはほぼ０（ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１の電気特性であるオン抵抗分のインピーダンス）になる。

このように、突入電流抑制回路３がない場合、交流電源ＡＣがピーク値であるときに電源を投入すると平滑コンデンサＣ２を急激に充電するため突入電流が流れるが、突入電流抑制回路３の動作によって、トランジスタＱ５（オンオフ制御回路６）の有無に係わらず、平滑コンデンサＣ２を充電する電流が制限され、突入電流が抑制される。

次に、調光制御コントローラＤＩＭの調光信号によって消灯するとき、インバータ制御回路ＩＣ２はインバータ回路９の動作を停止（ｔ４）して、昇圧制御回路ＩＣ１は昇圧回路４の動作を停止するとともに、トランジスタＱ５をオン状態にする（ｔ５）。

このとき、昇圧回路９の動作が停止するので、平滑コンデンサＣ２に充電される電圧値が低くなる（ｔ６）。

次に、調光制御コントローラＤＩＭの調光信号によって点灯する（図３（ａ）参照）とき、トランジスタＱ５がオフ状態（ｔ７）となり、コンデンサＣ１が徐々に充電され、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１が徐々にオン状態（ｔ７〜ｔ１０）となる。

このように、コンデンサＣ１に充電される電圧値が徐々に高くなるにつれ、図３（ａ）のＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１（ゲート−ソース間）に示すように、徐々にＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１がオン状態になる（ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のゲート−ソース間に印加される電圧が高くなる）ため、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスが低くなる。

コンデンサＣ１が充分に充電されて、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１がオン状態（ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１の電気特性であるゲート−ソース間電圧Ｖ_ＧＳ以上）に達するとき、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスはほぼ０（ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１の電気特性であるオン抵抗分のインピーダンス）になる。

なお、時刻ｔ８では、インバータ制御回路ＩＣ２がＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４のスイッチング（発振）を開始し、時刻ｔ９では、昇圧制御回路ＩＣ１がＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ２のスイッチング（発振）を開始するタイミングを示している。

一方、トランジスタＱ５がない場合（図３（ｂ）参照）、調光制御コントローラＤＩＭの調光信号によって点灯するとき、インバータ回路９の動作が開始（ｔ７’）され、昇圧回路８の動作が開始（ｔ９’）される。

トランジスタＱ５がない場合、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１はオン状態のままであるため、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスは低い状態となっている。

そのため、時刻ｔ７’で昇圧回路８の動作が開始されると、平滑コンデンサＣ２には、消灯状態のときに充電されていた電圧値と昇圧回路８が出力する昇圧電圧の電圧値の差分に対応する充電電流が流れ、突入電流が流れることになる。

このように、調光制御コントローラＤＩＭによって消灯する際、トランジスタＱ５（オンオフ制御回路６）によって、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１（突入電流抑制回路３）をオフ状態にするので、交流電源ＡＣを投入した場合と同様に、調光制御コントローラＤＩＭによって点灯する際、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１を徐々にオンにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスを低くすることができ、平滑コンデンサＣ２に流れる突入電流を抑制することができる。

次に、突入電流抑制回路３の後段に接続されている平滑回路４及び点灯回路５の動作について、説明する。

突入電流抑制回路３のＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスが低くなると、制御電源生成回路１２により制御電源が生成される。

生成した制御電源は、昇圧制御回路ＩＣ１及びインバータ制御回路ＩＣ２に供給され、昇圧回路８及びインバータ回路９の発振を開始する。

昇圧制御回路ＩＣ１は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ２をオン／オフして、インダクタＬ１に充電されるエネルギーによって脈流電圧よりも高い電圧まで昇圧され、平滑コンデンサＣ２によって平滑する。

平滑コンデンサＣ２よって平滑された平滑電圧は、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４から構成されるインバータ回路９に供給され、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４を交互にオン／オフして高周波交流電流に変換し、インダクタＬ２及び結合コンデンサＣ４を介してランプＬＡに高周波交流電流を流し、ランプＬＡを点灯する。

次に、点灯装置１に入力される調光信号に応じて動作する動作について説明する。

まず、調光信号によってランプＬＡを点灯状態から消灯状態にする動作について、説明する。

調光制御コントローラＤＩＭから出力されるオンデューティ１００％の調光信号（以下、調光信号の消灯指示という場合もある。）が、調光信号制御回路１１に入力されると、調光信号制御回路１１は、インバータ制御回路ＩＣ２にインバータ回路９の発振を停止する信号を出力するとともに、オンオフ制御部６にオン信号を出力する。

このとき、インバータ制御回路ＩＣ２はＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４のスイッチングを停止する。

オン信号が入力されたオンオフ制御部６は、トランジスタＱ５のベースに電流が流れ、トランジスタＱ５のコレクタ−エミッタ間が同通し、コンデンサＣ１に充電された電荷を放電し、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のゲート−ソース間に印加されている電圧をほぼ０Ｖまで低下させ、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１をオフ状態（ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスを高い状態）にする。

このように、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１をオフ状態にして、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスを高くすることで、突入電流抑制回路３の後段に接続されている回路に流れる電流は規制され、動作が停止する。

つまり、制御電源生成回路１２は制御電源を生成しないため、昇圧制御回路ＩＣ１及びインバータ制御回路ＩＣ２は停止して、昇圧回路８及びインバータ回路９の動作は停止する。

したがって、ランプＬＡが消灯している際、突入電流抑制回路３の後段に接続されている回路による消費電力がほぼ０Ｗとすることができる。

次に、調光信号によってランプＬＡを消灯状態から点灯状態にする動作について、説明する。

ランプＬＡを消灯している期間も交流電源ＡＣが入力されているので、平滑コンデンサＣ２には、直流電圧変換回路２で変換した脈流電圧のピーク電圧まで充電されている。

調光制御コントローラＤＩＭから出力されるオンデューティ１００％以外の調光信号、例えばオンデューティ２５％の調光信号（以下、調光信号の点灯指示という場合もある。）が、調光信号制御回路１１に入力されると、調光信号制御回路１１は、インバータ制御回路ＩＣ２にインバータ回路９の発振を開始する調光制御信号を出力するとともに、オンオフ制御部にトランジスタＱ５をオフにする制御信号を出力する。

オンオフ制御部６にトランジスタＱ５をオフにする制御信号が入力されると、トランジスタＱ５のベースに電流が流れなくなり、トランジスタＱ５のコレクタ−エミッタ間に電流が流れなくなる。

そのため、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１の時定数に応じて、コンデンサＣ１が徐々に充電され、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のゲート−ソースに印加される電圧が徐々に高くなり、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスが徐々に低くなる。

このとき、インバータ制御回路ＩＣ２はＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４のスイッチングを開始し、オンデューティに対応する発振周波数でスイッチングする。

また、平滑回路４も動作が開始され、脈流電圧値よりも高い電圧まで昇圧しようと動作するため、平滑コンデンサＣ２には昇圧する電圧値と脈流電圧値の差分に対応する突入電流が流れようとする。

しかしながら、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスによって、平滑コンデンサＣ２に流れる突入電流が抑制される。

このようにして、調光制御コントローラＤＩＭによって、点灯装置１に接続されるランプＬＡを点灯／消灯の制御を行う場合であっても平滑コンデンサＣ２に流れる突入電流を抑制することができる。

また、本実施の形態では、調光信号制御回路１１からインバータ制御回路ＩＣ２にインバータ回路９の発振を停止させる点灯制御信号を出力してランプＬＡを消灯する場合について説明したが、調光信号制御回路１１からオンオフ制御回路７のトランジスタＱ５をオンにするオンオフ制御信号を出力して、突入電流抑制回路３のインピーダンスを高くして消灯してもよい。

なお、本実施の形態では、ランプＬＡに放電灯（蛍光灯）を用いた場合について説明したが、放電灯（蛍光灯）に限らず、他の種類のランプであってもよい。

図４は、本実施の形態の点灯装置を組み込んだ照明器具を複数組み合わせるときの照明制御システムを示す図である。

照明器具１３は、反射板１４と、反射板１４の長手方向端部に取り付けられるランプソケット１５と、ランプソケット１５に取り付けられるランプＬＡと、反射板１４の内側に取り付けられ、ランプＬＡに電力を供給する点灯装置１とを備えている。

４台の照明器具１３に内蔵される点灯装置１及び調光制御コントローラＤＩＭは、同一系統の交流電源ＡＣに電源線によって接続され、また、調光制御コントローラＤＩＭと各照明器具１３の点灯装置１は、通信線によって接続されて、照明制御システムを構成している。

各点灯装置１は、交流電源ＡＣが投入され、調光制御コントローラＤＩＭから送信される調光信号を受信して、この調光信号に応じて、ランプＬＡを点灯／消灯の制御を行う。

このように１系統の電源線に複数の照明器具１４を接続する場合、ランプＬＡを点灯する際に、接続される照明器具１３の台数分突入電流が流れることになるが、ランプＬＡの消灯時に突入電流抑制回路３のＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１をオフにしてインピーダンスを高くし、ランプＬＡを点灯する際に突入電流抑制回路３のＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１を徐々にオンにして徐々にインピーダンスを低くするので、複数台接続された照明器具１４の全体の突入電流を抑制することができる。

また、調光信号によってランプＬＡを消灯している際、突入電流抑制回路３のインピーダンスを高くして回路に流れる電流を規制するので、突入電流抑制回路３の後段に接続されている回路は動作せず、省電力化が図れる。

なお、この照明制御システムは、照明器具１３を４台接続する場合について説明したが、照明器具１３の台数は４台に限らず、１台であってもよいし、１０台であってもよい。

また、調光制御コントローラＤＩＭを照明器具１３と別置する場合について説明したが、いずれかの照明器具１３内に調光制御コントローラＤＩＭを内蔵してもよい。

また、調光制御コントローラＤＩＭに入力する交流電源ＡＣを、照明器具１３に入力する交流電源ＡＣと同一系統である場合について説明したが、調光制御コントローラＤＩＭに入力される電源を、照明器具１３に入力する交流電源ＡＣとは別系統の電源としてもよい。

実施の形態２．
本実施の形態は、実施の形態１では調光制御コントローラＤＩＭからの調光信号に基づいて制御する場合について説明したが、ランプＬＡの異常を検出して制御を行う場合について説明する。本実施の形態において、実施の形態１と同じ構成については同一符号を付し、説明を省略する。

図６は、本実施の形態を示す点灯装置１の回路ブロック図である。

点灯装置１は、交流電源ＡＣが入力され、入力される交流電圧を整流するダイオードブリッジＤＢからなる直流電圧変換回路２と、直流電圧変換回路２に接続され、交流電源ＡＣを投入したときなどに流れる突入電流を抑制する突入電流抑制回路３と、直流電圧変換回路２で整流された脈流電圧を昇圧して平滑コンデンサＣ２に充電する昇圧平滑回路４と、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４を有し、このＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３、Ｑ４をスイッチングして昇圧平滑回路４で昇圧した直流電圧を高周波電流に変換するインバータ回路９と、インダクタＬ２と結合コンデンサＣ４を有し、このインダクタＬ２及び結合コンデンサＣ４を介して、高周波電流に変換した電流をランプＬＡに供給する負荷回路１０と、突入電流抑制回路２の動作を制御するオンオフ制御部７と、ランプＬＡが点灯装置１に装着されているか否かを検出するランプ検出部１７と、ランプＬＡが寿命末期など異常な状態となっていることを検出する異常ランプ検出部１８と、ランプ検出部または異常ランプ検出部が検出した情報に基づいて、オンオフ制御部にオンオフ信号を出力する保護制御部１６とを備えている。

昇圧回路８は、電源電圧波形に沿ってスイッチングを行うことにより、電源電圧を所定の直流電圧に昇圧すると共に入力電流波形を整形して力率を改善する回路である。

負荷回路１０は、さらにランプＬＡに並列に接続されるように始動用コンデンサＣ３とフィラメント検出抵抗Ｒ１０とを備えており、始動用コンデンサＣ３とインダクタＬ２の共振により、ランプＬＡの放電を開始させる電圧を発生させる。ランプＬＡが放電開始後、負荷回路１０は、インダクタＬ２およびコンデンサＣ４の共振により、ランプＬＡを点灯させる。

保護制御部１６は、直流電圧変換回路２からＲ６を介して電源が供給されて動作する判定部１９を備えており、この判定部１９は、例えば、マイクロコンピュータ若しくはコンパレータ等が用いられ、ランプ検出信号及び異常ランプ信号を入力して、入力した信号に応じて、インバータ回路９の発振状態を制御する発振信号または発振停止信号をインバータ制御回路ＩＣ２に出力するとともに、突入電流抑制回路３の動作を制御するオンオフ信号をオンオフ制御部ＩＣ１に出力する。

ランプ検出部１７は、ランプＬＡの有無を判断するもので、平滑回路４の高電位側に接続されているＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ３のドレイン−ソース間に対して並列に抵抗Ｒ９が接続されており、インバータ回路９が発振していないときは、この抵抗Ｒ９を介して、インダクタＬ２、ランプＬＡの一方のフィラメントＦ１、フィラメント抵抗Ｒ１０、ランプＬＡの他方のフィラメントＦ２に電流が流れ、結合コンデンサＣ４を充電し、この結合コンデンサＣ４に充電された電圧を検出して、ランプＬＡが接続されている場合にはＨレベルの信号が、ランプＬＡが接続されていない場合にはＬレベルの信号が検出され、ランプＬＡの接続状況（ランプ装着またはランプ未装着）を示すランプ検出信号を保護制御部１６に送出する回路である。

なお、ランプ検出部１７が出力するランプ検出信号は、ランプＬＡが接続されている場合に保護制御部１６にランプ装着を示す信号、あるいはランプＬＡが接続されてない場合に保護制御部１６にランプ未装着を示す信号のようにいずれか一方の信号であってもよい

異常ランプ検出部１８は、ランプＬＡが寿命末期となるときにインダクタＬ２と始動用コンデンサＣ３が共振して正常点灯時よりも高い共振電圧が発生するのを検出（例えばランプＬＡの両端電圧を検出し、この両端電圧が規定の電圧値以上になった場合など）して、保護制御部１６にランプ異常信号を送出する回路である。

次に、判定部１９の動作について説明する。
図７は、判定部１９の動作を示すフローチャートである。

抵抗Ｒ６を介して電源Ｖｃｃ１が供給される（ステップ１）と、オンオフ制御回路６にオフ信号を出力するとともに、インバータ制御回路ＩＣ２に点灯信号を出力（ステップ２）する。

カウンタｉをリセットして０秒（ステップ３）にし、ランプ検出信号がランプ装着を検出しているかを判別（ステップ４）する。

ステップ４で、ランプ装着を検出しているとき、カウンタｉが５秒以上であるか判別（ステップ５）する。ここで、カウンタｉが５秒以上であるかを判別しているのは、ランプＬＡを点灯させるまでに、ランプＬＡのフィラメントＦ１、Ｆ２を予熱してから、ランプＬＡに高い管電圧を印加して放電をさせて点灯するのに要する時間であり、この時間が短く設定できるとき、或いは長い場合は５秒に限らず、ランプＬＡに応じて適宜設定してもよい。

ステップ５で、カウントｉが５秒以上でないと判別したときは、カウントｉに１００ミリ秒加算（ステップ６）し、ステップ４に戻る。

なお、ステップ６でカウントｉに加算する時間は、１００ミリ秒に限定されるものではなく、ステップ４〜ステップ６の処理に要する時間である。

ステップ５で、カウントｉが５秒以上であると判別したときは、異常ランプ検出部１８がランプ異常を検出しているかを判別（ステップ７）し、ランプ異常を検出しているとき、オンオフ制御回路６にオン信号を出力するとともに、インバータ制御回路ＩＣ２に消灯信号を出力（ステップ８）する。

ステップ７で、ランプ異常を検出していないとき、ステップ４に戻り、ランプ装着検出及び異常ランプ検出のモニタリングを継続する。

なお、ステップ８でオン信号を出力するとともに消灯信号を出力した後、ランプ非装着が検出されるまで、ランプ装着検出しているかを判別し続け（ステップ９）、ステップ９でランプ非装着を検出し、次にランプ装着が検出するまで、ランプ装着しているかを判別し続け（ステップ１０）、ランプ装着を検出するとステップ２に移行して、オンオフ制御回路６にオフ信号を出力するとともに、インバータ制御回路ＩＣ２に点灯信号を出力する。

ステップ９及びステップ１０は、ランプ交換を検出することによって判定部１９をリセットしている。

このように、ランプＬＡが寿命末期などの異常な状態となるとき、判定部１９は、インバータ回路９停止させるとともに、突入電流抑制回路３の動作を停止させ、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスが高くなる。

したがって、ランプＬＡが寿命末期などの異常な状態となるとき、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１のドレイン−ソース間のインピーダンスが高くなるので、突入電流抑制回路３の後段に接続される回路に流れる電流が規制されて動作が停止する。

よって、ランプＬＡが寿命末期などの異常な状態となるとき、突入電流抑制回路３の後段に接続される回路に流れる電流が規制されて動作が停止するので、省電力化を図ることができる。

なお、本実施の形態では、ランプＬＡに放電灯を用いる場合について説明したが、図７に示すようにランプＬＡにＬＥＤなどを用いてもよい。このようにランプＬＡにＬＥＤを用いる場合、例えば、負荷回路１０及びインバータ回路９を定電流点灯回路２０に置き換え、インバータ制御回路ＩＣ２を点灯制御回路ＩＣ３に置き換えてもよい。

実施の形態１における点灯装置の回路を示すブロック図である。 実施の形態１における調光信号と光出力との関係を示す図である。 実施の形態１における調光信号に応じて点灯／消灯する際の各回路ブロックの動作を示す図である。 実施の形態１における点灯装置を搭載する照明器具を照明制御システムに接続するときのシステム構成図である。 実施の形態２における照明器具の回路を示す回路ブロック図である。 実施の形態２における判定部のフローチャートを示す図である。 実施の形態２における他の点灯装置の回路を示すブロック図である。

符号の説明

１ 点灯装置、２ 直流電圧変換回路、３ 突入電流抑制回路、４、４ａ 平滑回路、
５ 点灯回路、６ オンオフ制御回路、７ 調光信号制御部、８ 昇圧回路、９ インバータ回路、１０ 負荷回路、１１ 調光信号制御回路、１２ 制御電源生成回路、１３ 照明器具、１４ 反射板、１５ ランプソケット、１６ ランプ検出部、１７ 異常ランプ検出部、１８ 保護制御部、１９ 判定部、２０ 定電流点灯回路、ＩＣ１ 昇圧制御回路、ＩＣ２ インバータ制御回路、ＩＣ３ 点灯制御回路、ＤＩＭ 調光制御コントローラ、ＬＡ ランプ、Ｆ１、Ｆ２ フィラメント、Ｒ１〜Ｒ１３ 抵抗、Ｃ１ コンデンサ、Ｃ２ 平滑コンデンサ、Ｃ３ 始動用コンデンサ、Ｃ４ 結合コンデンサ、Ｃ５ コンデンサ、Ｃ６ コンデンサ、Ｑ１〜Ｑ４ ＭＯＳ−ＦＥＴ、Ｑ５、Ｑ６ トランジスタ。

Claims (7)

1. 交流電源に接続され、直流電圧に変換する直流変換回路と、
   前記直流変換回路にて変換された直流電圧を平滑して平滑直流電圧を生成する平滑回路と、
   スイッチ素子を有し、前記直流変換回路と前記平滑回路との間に接続され、前記スイッチ素子を制御して、前記平滑回路に流れる突入電流を抑制する突入電流抑制回路と、
   前記平滑直流電圧が入力され、接続されるランプに電力を供給する点灯回路と、
   前記直流変換回路の出力から生成される電源で動作し、入力される制御信号に応じて前記ランプを点灯するとき、前記突入電流抑制回路のインピーダンスを徐々に低くし、前記ランプを消灯するとき前記突入電流抑制回路のインピーダンスを高くするように前記突入電流抑制回路を制御するオンオフ制御部と、
   を備えることを特徴とする点灯装置。
2. 外部から入力される調光信号の点灯指示に基づいて前記点灯回路に点灯制御信号を出力するとともに、前記調光信号の消灯指示及び点灯指示に基づいて前記オンオフ制御部に制御信号を出力する調光信号制御回路と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の点灯装置。
3. ランプの異常を検出する異常検出部と、
   前記異常検出部が前記ランプの異常を検出するとき、前記オンオフ制御部に制御信号を出力する判別部と、
   を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の点灯装置。
4. ランプが接続されているか否かを検出するランプ検出部と、
   前記ランプ検出部が前記ランプの未接続を検出するとき、前記オンオフ制御部に制御信号を出力する判別部と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の点灯装置。
5. 平滑回路は、昇圧回路を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の点灯装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の点灯装置と、
   前記点灯装置が収納される照明器具本体と、
   を備えることを特徴とする照明器具。
7. 請求項２に記載の点灯装置を内蔵する照明器具と、
   前記照明器具に対して、調光信号を送信する調光制御コントローラと、
   を備えることを特徴とする照明制御システム。

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