JP2012175887A - 電源装置及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの電源回路で、少なくとも２種類の発光素子群（例えばＬＥＤ直列回路）のうち、いずれの発光素子群が接続されているかを自動で判定し、その発光素子群が必要とする定電流値で発光素子群を駆動する。
【解決手段】電源回路１００において、マイコン１５１は、ＬＥＤ直列回路８５１の灯数と調光度と電力変換回路１２０から出力される定電流の電流値との対応関係を予め記憶する。マイコン１５１は、電力変換回路１２０から１５ｍＡの定電流が出力されている状態にて、電圧検出回路１２３により検出された、電力変換回路１２０からＬＥＤ直列回路８５１に印加される電圧に基づき、ＬＥＤ直列回路８５１の灯数を判定し、その灯数と調光器１０３から指令された調光度との組み合わせに対応する電流値の定電流を電力変換回路１２０に出力させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電源装置（電源回路）及びそれを用いた照明装置に関するものである。

商用電源等の交流電源から供給された電力を、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と呼ぶ）や有機エレクトロルミネッセンス（以下「有機ＥＬ」と呼ぶ）等の発光素子を点灯させるための直流に変換する電源回路において、力率改善回路（ＰＦＣ回路）と電力変換回路とを組み合わせた構成が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特開２００９−８０９８３号公報 特開２０１０−１１３９２４号公報

力率改善回路は、商用電源の電源歪み等を抑制するため、入力の力率を１に近づけるための回路であり、例えば昇圧コンバータ回路等が用いられる。電力変換回路は、発光素子に印加する電圧を調整することにより発光素子を流れる電流を所定の目標値に保つよう動作する定電流駆動回路であり、例えばフライバックコンバータ回路やＤＣ（直流）／ＤＣコンバータ回路、ハーフブリッジ回路等の方式が用いられる。通常、ＬＥＤや有機ＥＬ等の発光素子を駆動する負荷電圧は、力率改善回路が出力する出力電圧より低いので、電力変換回路には、入力した電圧よりも低い電圧を出力する降圧型の回路が用いられる。

商用電源の電源電圧には、様々な種類のものがあるため、電源回路は、幅広い電圧範囲の交流電源に対応できることが望ましい。また、小型ではなく、ある程度の電力を消費する照明器具の電源回路には、高調波規制や高力率が求められる。そのため、照明器具の電源回路は、力率改善回路と電力変換回路とを組み合わせた構成になっている。

ＬＥＤに電流を流した場合にその両端に発生する順方向電圧は、製造時のバラツキ、周囲温度、自身の損失による発熱、流す電流量によって変化する。したがって、上記のようなバラツキや温度変化を考慮すると、ＬＥＤを使用した照明器具において、所望の発光出力を安定して得るには、ＬＥＤを定電流駆動することが望ましい。

しかし、従来、定電流駆動を行う電源回路は、所望の発光出力を安定的に得るために、接続する発光素子（ＬＥＤや有機ＥＬ等）に対して、常に一定の電流を流すように電源回路内の抵抗値や基準電圧等が設計されている。そのため、接続するＬＥＤ直列回路の構成（ＬＥＤの灯数や特性等）が異なる場合、仮に所望の発光出力が同じであったとしても、ＬＥＤ直列回路に流す定電流値が異なる場合は、別の電源回路として再設計する必要があり、全く同じ電源回路を異なる定電流値を必要とするＬＥＤ直列回路の駆動回路として流用することができないという課題があった。つまり、従来、定電流駆動を行う電源回路は、接続する発光素子に合わせて設計されているため、異なる定電流値を必要とする別の発光素子には流用できないという課題があった。

また、従来、定電流駆動を行う電源回路は、例えば、直列接続された発光素子のうち、複数個が短絡故障した場合においても、残りの発光素子を定電流駆動し続けることができるが、少なくとも１つが開放故障した場合、電流を検出できないため、電力変換回路が出力できる最大電圧が発光素子（例えばＬＥＤ直列回路）の両端に加わるという課題があった。

本発明は、例えば、１つの電源回路で、少なくとも２種類の発光素子群（ＬＥＤ直列回路等）のうち、いずれの発光素子群が接続されているかを自動で判定し、その発光素子群が必要とする定電流値で発光素子群を駆動することを目的とする。また、例えば、その発光素子群の少なくとも１つの発光素子が開放故障した場合、それを自動で検知し、発光素子群の駆動を停止することを目的とする。

本発明の一の態様に係る電源装置は、
直列接続された発光素子群と接続され、前記発光素子群に定電流を出力して前記発光素子群を点灯させる定電流電源部と、
前記発光素子群の構成と前記発光素子群の調光度と前記定電流電源部から出力される定電流の電流値との対応関係を予め記憶する記憶部と、
前記定電流電源部から前記発光素子群に印加される電圧を検出する電圧検出部と、
前記定電流電源部から所定の電流値の定電流が出力されている状態にて、前記電圧検出部により検出された電圧に基づき、前記発光素子群の構成を判定する判定部と、
前記発光素子群の調光度を指令する調光器と接続され、前記記憶部から、前記判定部により判定された構成と前記調光器から指令された調光度との組み合わせに対応する電流値を読み出し、読み出した電流値の定電流を前記定電流電源部に出力させる制御部とを備える。

本発明の一の態様によれば、１つの電源回路で、少なくとも２種類の発光素子群（ＬＥＤ直列回路等）のうち、いずれの発光素子群が接続されているかを自動で判定し、その発光素子群が必要とする定電流値で発光素子群を駆動することが可能となる。

実施の形態１に係る照明装置の全体構成の一例を示す回路ブロック図。 実施の形態１に係る照明装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図。 実施の形態１に係るマイコン（マイクロコンピュータ）の構成を示すブロック図。 実施の形態１に係るＬＥＤ直列回路の電圧と電流値との関係を示すグラフ。 実施の形態１に係るＬＥＤ直列回路の電源投入後の電圧変化を示すグラフ。 実施の形態２に係るＬＥＤ直列回路の開放故障時の電圧変化を示すグラフ。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る照明装置８００の全体構成の一例を示す回路ブロック図である。

図１において、照明装置８００には、商用電源１０１、調光器１０３が接続されている。照明装置８００は、電源回路１００（電源装置の一例）、発光素子群８０２を有する。照明装置８００は、例えば商用電源１０１から電力供給を受けて、ＬＥＤや有機ＥＬ等の発光素子群８０２を点灯させる。

電源回路１００は、商用電源１０１から入力した交流を、発光素子群８０２に供給する直流に変換する。発光素子群８０２は、電源回路１００が変換した直流により点灯する。

電源回路１００は、力率改善回路１１０、電力変換回路１２０（定電流電源部の一例）、制御演算回路１１２、電圧検出回路１２３（電圧検出部の一例）を有する。

力率改善回路１１０は、整流回路１０２、昇圧回路１１１を有する。整流回路１０２は、商用電源１０１から交流（例えば５０Ｈｚ（ヘルツ）〜６０Ｈｚの単相交流、実効電圧８５Ｖ（ボルト）〜２６５Ｖ）を入力し、入力した交流を整流して脈流を生成する。昇圧回路１１１は、整流回路１０２が生成した脈流を入力し、入力した脈流を昇圧して直流電圧を生成するとともに、入力した脈流の電圧に近似した波形となるよう、入力電流を制御して、入力の力率を高める。

電力変換回路１２０は、降圧回路１２１、電流検出回路１２２、積分回路１３０を有する。降圧回路１２１は、力率改善回路１１０が生成した直流を入力し、入力した直流を降圧して、発光素子群８０２に印加する直流を生成する。電流検出回路１２２は、発光素子群８０２を流れる電流を検出する。積分回路１３０は、制御演算回路１１２から指令される目標電流値を受信する。電力変換回路１２０は、電流検出回路１２２により検出した電流値が積分回路１３０により受信した目標電流値に一致するよう、降圧回路１２１により生成する直流の電圧値を調整する。これにより、電力変換回路１２０は、発光素子群８０２を定電流駆動する。

制御演算回路１１２は、少なくとも２種類の発光素子群８０２を駆動するために必要な電流値の範囲を示すテーブル形式のデータを定電流値テーブルとして記憶している。定電流値テーブルには、発光素子群８０２の種類ごとに所望の発光出力を得るために必要な電流値を調光度１００％〜０％の間で段階に分けて設定したデジタル値が含まれる。この定電流値テーブルは、予め設定し、制御演算回路１１２に記憶させておく。

調光器１０３は、発光素子群８０２の発光出力を調整するための調光信号としてＰＷＭ（パルス幅変調）信号を電源回路１００へ送る。例えば、調光器１０３の出力するＰＷＭ信号は、パルス幅のデューティが１００％〜５％の間で変化する。ＰＷＭ信号のデューティは５％より低くは下がらないものとする。

制御演算回路１１２は、上記の調光信号を読み込み、調光信号のデューティが示す割合に応じて、定電流値テーブルのデジタル値を読み込み、そのデジタル値を目標電流値に相当するＰＷＭ信号に変換して、積分回路１３０へ送る。積分回路１３０は、制御演算回路１１２からのＰＷＭ信号を直流電圧に変換して、その直流電圧を降圧回路１２１へ送る。降圧回路１２１は、電流検出回路１２２が検出する電圧と、積分回路１３０が出力する目標電流値に相当する電圧とが同じになるように、発光素子群８０２へ電流を流すために生成する負荷電圧を調整する。つまり、電力変換回路１２０は、調光器１０３の調光信号と、制御演算回路１１２の定電流値テーブルで決まる目標電流値で、発光素子群８０２を定電流駆動することができる。

このように、電源回路１００は、力率改善回路１１０が力率改善を行い、電力変換回路１２０が定電流駆動を行うことで、高力率かつ高効率な定電流回路として動作する。

電源回路１００には、発光素子の直列数（灯数）が異なり、かつ、駆動する定電流値が異なる、少なくとも２種類の発光素子群８０２が選択的に接続される。

電源を投入すると、即ち、商用電源１０１から電源回路１００へ電力の供給が開始されると、力率改善回路１１０、電力変換回路１２０、制御演算回路１１２が動作し始める。電源投入後、一定期間は、制御演算回路１１２から電力変換回路１２０へ、発光素子群８０２を少ない電流で駆動するように指令する信号が送られる。電圧検出回路１２３は、少ない電流値で駆動しているときの発光素子群８０２の電圧を検出する。その電圧を制御演算回路１１２が読み込み、予め設定しておいた値と比較し、接続された発光素子群８０２の灯数を判定する。その後は、制御演算回路１１２が、接続された灯数に対応する、予め設定された定電流値テーブルを使い、調光器１０３からの調光信号の割合に応じた定電流値で発光素子群８０２を駆動するように指令する信号を電力変換回路１２０へ送る。

図２は、照明装置８００の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。

図２において、照明装置８００は、前述したように、力率改善回路１１０と制御演算回路１１２と電力変換回路１２０とを備える電源回路１００と、発光素子群８０２とを有する。

発光素子群８０２は、例えば発光素子としてＬＥＤが互いに直列に電気接続されたＬＥＤ直列回路８５１からなる。ＬＥＤ直列回路８５１は、電源回路１００と調光器１０３によって決まる目標電流値で、定電流駆動されることにより、所望の明るさで点灯する。

本実施の形態では、ＬＥＤ直列回路８５１が、ＬＥＤを４０灯直列、又は、２０灯直列に接続する。即ち、本実施の形態では、ＬＥＤ直列回路８５１として、ＬＥＤを４０灯直列接続したもの、２０灯直列接続したもののうちどちらか一方を電源回路１００に接続して使用する。４０灯のＬＥＤ直列回路８５１で所望の発光出力を得るには、３００ｍＡ（ミリアンペア）〜０ｍＡ、２０灯のＬＥＤ直列回路８５１で所望の発光出力を得るには、４００ｍＡ〜０ｍＡの電流を流す必要がある。４０灯の照明器具と２０灯の照明器具では、必要とされる発光出力が異なる。

目標電流値とは、任意のＬＥＤ直列回路８５１に流したい定電流値のことで、調光信号によって設定できる。目標電流値は、ＬＥＤ直列回路８５１に流す電流の電流値×調光信号のデューティ割合（デューティ比）に応じて変化する。即ち、目標電流値は、４０灯のＬＥＤ直列回路８５１の場合、電流値３００ｍＡ×調光信号１００％〜５％→目標電流値３００ｍＡ〜１５ｍＡの間で調節され、２０灯のＬＥＤ直列回路８５１の場合、電流値４００ｍＡ×調光信号１００％〜５％→目標電流値４００ｍＡ〜２０ｍＡの間で調節される。

力率改善回路１１０は、前述したように、例えば昇圧コンバータ回路であり、主に、整流回路１０２と昇圧回路１１１により構成される。

整流回路１０２は、例えばダイオードブリッジＤＢ１１、コンデンサＣ１２を有する。ダイオードブリッジＤＢ１１は、４つの整流素子をブリッジ接続したものであり、商用電源１０１から入力した交流電圧を全波整流して脈流電圧を生成する。コンデンサＣ１２は、比較的容量の小さいコンデンサであり、主に高周波ノイズをカットする目的で使用する。

昇圧回路１１１は、例えばトランスＴ６０、スイッチング素子Ｑ７１、ダイオードＤ１２、平滑コンデンサＣ１３、入力電圧側の分圧抵抗Ｒ１２，Ｒ１３、電流検出抵抗Ｒ１４、出力電圧側の分圧抵抗Ｒ１５，Ｒ１６、制御ＩＣ１４１（集積回路）により構成される。

トランスＴ６０は、主巻線Ｌ６１と、補助巻線Ｌ６２を有する。制御ＩＣ１４１には、例えば力率改善（ＰＦＣ）用の制御ＩＣを使用する。本実施の形態では、スイッチング素子Ｑ７１として電界効果トランジスタ（以下「ＦＥＴ」と呼ぶ）を用いているが、スイッチング素子Ｑ７１は、ＦＥＴに限らず、バイポーラトランジスタ等、他の電気的スイッチであってもよいし、機械式等、他の機構によるスイッチであってもよい。制御ＩＣ１４１がスイッチング素子Ｑ７１を高周波（例えば数十ｋＨｚ（キロヘルツ）〜数百ｋＨｚ）でオン／オフすることにより、オン区間でトランスＴ６０の主巻線Ｌ６１にエネルギーを蓄積し、オフ区間で蓄積したエネルギーと整流回路１０２から供給されるエネルギーを平滑コンデンサＣ１３へ充電する。これにより、平滑コンデンサＣ１３には、整流回路１０２より出力された脈流電圧（以下「入力電圧」と呼ぶ）のピーク電圧よりも高い電圧が充電される。昇圧回路１１１は、平滑コンデンサＣ１３に充電された電圧を、出力電圧として出力する。２つの分圧抵抗Ｒ１２，Ｒ１３は、入力電圧の電圧値を検出する。トランスＴ６０の補助巻線Ｌ６２は、トランスＴ６０の主巻線Ｌ６１の電流が流れ終わるタイミングを検出する。電流検出抵抗Ｒ１４はスイッチング素子Ｑ７１に流れる電流値を検出する。制御ＩＣ１４１は、これらの検出結果に基づいて、電力変換回路１２０へ流入する電流の波形が、入力電圧の波形に近似した波形になるように、スイッチング素子Ｑ７１をオン／オフするタイミングを調整する。これにより、力率改善が行われるので、電源回路１００の力率が１に近づき、高調波規制にも対応できるようになる。また、制御ＩＣ１４１には、分圧抵抗Ｒ１５，Ｒ１６が分圧する出力電圧を入力する。こうすることで、設定された出力電圧になるようにスイッチング素子Ｑ７１のオン／オフ割合を制御する。一般に力率改善回路の出力電圧は、力率改善回路の入力電圧のピーク電圧よりも高く設定することが多く、例えば最大入力電圧がＡＣ（交流）２６５Ｖであれば、ＤＣ４００Ｖ以上に設定する。

制御演算回路１１２は、例えばマイコン１５１からなる。

マイコン１５１は、調光器１０３から出力された調光信号のデューティを読み込み、予めソフトウェアのプログラムで設定された定電流値テーブルの中から、調光信号のデューティ割合に合わせた目標電流値を選択し、選択した目標電流値に相当するＰＷＭ信号を、積分回路１３０へ送る。

定電流値テーブルは、接続するＬＥＤ直列回路８５１を所望の発光出力で点灯させるのに必要な定電流値を調光度１００％〜０％の間で数段階〜数百段階に分けてデジタル値として格納する。

図３は、マイコン１５１の構成を示すブロック図である。

図３において、マイコン１５１は、メモリ１５２（記憶部の一例）、判定部１５３、制御部１５４を備える。ここでは、動作説明を分かり易くするために、マイコン１５１内のソフトウェア動作を判定部１５３、制御部１５４の動作として表現する。なお、ソフトウェアのプログラムはメモリ１５２に記憶させておくものとする。判定部１５３、制御部１５４は、ソフトウェアのみで実現されていてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで実現されていてもよい。

メモリ１５２には、４０灯のＬＥＤ直列回路８５１用の定電流値テーブルと、２０灯のＬＥＤ直列回路８５１用の定電流値テーブルが記憶されている。４０灯のＬＥＤ直列回路８５１用の定電流値テーブルには、電流値３００ｍＡ〜０ｍＡに相当するデジタル値を数十から数百段階に分けて設定し、記憶させる。２０灯のＬＥＤ直列回路８５１用の定電流値テーブルには、電流値４００ｍＡ〜０ｍＡに相当するデジタル値を数十から数百段階に分けて設定し、記憶させる。

このように、予めメモリ１５２に書き込まれている定電流値テーブルには、３００ｍＡ用と４００ｍＡ用があり、各々調光度１００％〜０％に相当するデジタル値のデータを格納している。

判定部１５３は、ＬＥＤ直列回路８５１の灯数が４０灯か２０灯かを判定する。

制御部１５４は、調光器１０３からの調光信号のデューティに対応したデジタル値を、判定部１５３が判定した灯数のＬＥＤ直列回路８５１用の定電流値テーブルから読み出し、それをパルス幅のデューティとしてＰＷＭ信号に変換して積分回路１３０へ送る。積分回路１３０は、ＰＷＭ信号を受け取って、そのパルス幅から目標電流値に相当する直流電圧を生成する。積分回路１３０の出力する目標電流値に相当する直流電圧は、後述する降圧回路１２１の中のエラーアンプＡ４５へ入力される。なお、制御部１５４が積分回路１３０へ送る信号は、直流電圧でも構わない。この場合、制御部１５４は、調光器１０３からの調光信号のデューティに対応したデジタル値を定電流値テーブルから読み出し、それをアナログ電圧値に変換して、積分回路１３０へ送ることになる。積分回路１３０は、ＣＲ（コンデンサ及び抵抗）で構成されるフィルタとして機能することになり、目標電流値に相当する直流電圧をエラーアンプＡ４５へ送る。

調光器１０３は、前述したように、例えば照明装置８００の明るさを変化させるための調光信号をＰＷＭ信号（周波数は固定でパルス幅のデューティが１００％〜５％の間で変化する）として出力する。調光器１０３でＬＥＤ直列回路８５１の駆動電流を変化させることができる範囲は、例えばＬＥＤ直列回路８５１の灯数が４０灯の場合で３００ｍＡ〜１５ｍＡ、２０灯の場合で４００ｍＡ〜１５ｍＡとなる。

調光器１０３から出力された調光信号はマイコン１５１へ入力される。マイコン１５１の制御部１５４は、その調光信号を受け取り、予めメモリ１５２に記憶されている定電流値テーブルの中から、調光信号のパルス幅のデューティに相当する目標電流値となるデジタル値を探す。マイコン１５１の制御部１５４は、目標電流値のデジタル値をＰＷＭ信号に変換して積分回路１３０へ送る。積分回路１３０は、目標電流値のＰＷＭ信号を積分することにより、目標電流値を流すために必要な直流電圧に変換する。積分回路１３０は、エラーアンプＡ５４へ目標電流値に相当する電圧を送る。こうすることで、調光器１０３の出力する調光信号の内容を、ＬＥＤ直列回路８５１を駆動する定電流値として反映させることができる。

また、調光器１０３を接続しない場合、つまり、調光信号がマイコン１５１へ入力されない状態では、マイコン１５１の制御部１５４は調光信号が存在しない状態を認識して、定電流値テーブルの中で調光度１００％に相当する定電流値でＬＥＤ直列回路８５１の定電流駆動を行うよう、電力変換回路１２０に指令する。つまり、マイコン１５１の制御部１５４は、ＬＥＤ直列回路８５１が４０灯の場合は３００ｍＡ、２０灯の場合は４００ｍＡでＬＥＤ直列回路８５１を定電流駆動する。なお、ここでは、調光器１０３を接続しない場合に、定電流値テーブルの中で調光度１００％に相当する定電流でＬＥＤ直列回路８５１を駆動するような一例を示したが、ＬＥＤ直列回路８５１を駆動する電流の電流値はマイコン１５１のソフトウェアで自由に設定することができる。

図２において、電力変換回路１２０は、前述したように、例えば降圧コンバータ回路（降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ）であり、降圧回路１２１、電流検出回路１２２、積分回路１３０を有する。

降圧回路１２１は、例えばスイッチング素子Ｑ７２、ダイオードＤ１３、チョークコイルＬ６５、コンデンサＣ１４、パルストランスＴ６１、制御ＩＣ１４２、エラーアンプＡ４５により構成される。電流検出回路１２２は、例えば電流検出抵抗Ｒ１７である。

スイッチング素子Ｑ７２は、スイッチング素子Ｑ７１と同様、ＦＥＴに限らず、バイポーラトランジスタ等の電気的スイッチや他の機構によるスイッチであってもよい。制御ＩＣ１４２は、例えばスイッチング電源用の制御ＩＣである。パルストランスＴ６１は、例えば絶縁トランスであり、力率改善回路１１０の出力電圧の高電位側に接続されるスイッチング素子Ｑ７２を、低電位側に接続される制御ＩＣ１４２から駆動する際の絶縁を行うために用いる。制御ＩＣ１４２は、パルストランスＴ６１を介して、スイッチング素子Ｑ７２を高周波（例えば数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ）でオン／オフする。スイッチング素子Ｑ７２のオン区間では、力率改善回路１１０の出力電圧を電力変換回路１２０内に伝達する。つまり平滑コンデンサＣ１３からチョークコイルＬ６５に電磁エネルギーを蓄えながら、コンデンサＣ１４を充電する。スイッチング素子Ｑ７２のオフ区間では、チョークコイルＬ６５に蓄えられた電磁エネルギーがダイオードＤ１３を介して還流しながら、コンデンサＣ１４を充電する。このようなスイッチング素子Ｑ７２のオン／オフ期間の繰り返しによって、コンデンサＣ１４には、電力変換回路１２０へ入力した電圧（即ち、力率改善回路１１０が生成した直流電圧）よりも低い電圧が、ＬＥＤ直列回路８５１へ目標電流値の電流を流すために必要な負荷電圧として充電される。コンデンサＣ１４に充電される負荷電圧は、ＬＥＤ直列回路８５１に目標電流値の電流を流すために必要な電圧と、電流検出抵抗Ｒ１７における電圧降下とを合計した電圧である。ただし、電流検出抵抗Ｒ１７の電圧降下により発生する電圧は、ＬＥＤ直列回路８５１を目標電流値で駆動する電圧に比べてかなり小さい。

電流検出抵抗Ｒ１７は、ＬＥＤ直列回路８５１と直列に電気接続されている。電流検出抵抗Ｒ１７には、ＬＥＤ直列回路８５１を流れる電流と同じ電流が流れる。

積分回路１３０は、マイコン１５１より出力される目標電流値に相当するＰＷＭ信号を受け取り、受け取ったＰＷＭ信号を積分して目標電流値に相当する直流電圧を生成する。

エラーアンプＡ４５は、例えばオペアンプであり、２つの入力端子に加わる電圧が等しくなるように、出力信号を変化させる。本実施の形態において、エラーアンプＡ４５には、積分回路１３０からの目標電流値に相当する直流電圧と、電流検出抵抗Ｒ１７に発生する電圧が入力される。電流検出抵抗Ｒ１７に発生する電圧は、ＬＥＤ直列回路８５１に流れる電流×電流検出抵抗Ｒ１７の電圧降下分である。エラーアンプＡ４５は、積分回路１３０からの目標電流値に相当する直流電圧と、電流検出抵抗Ｒ１７の電圧降下が等しくなるように、制御ＩＣ１４２へ出力信号を送る。制御ＩＣ１４２は、エラーアンプＡ４５からの出力信号を受けて、パルストランスＴ６１を介して、スイッチング素子Ｑ７２のオン／オフのデューティ割合等を調整する。これにより、ＬＥＤ直列回路８５１へ流れる電流が目標電流値になるように、コンデンサＣ１４へ充電する負荷電圧を調整することができる。

上記の動作を繰り返すことで、エラーアンプＡ４５の入力端子の電圧が一致するように電力変換回路１２０は動作することになるので、常に調光信号に応じた目標電流値で、ＬＥＤ直列回路８５１を駆動できる。よって、電力変換回路１２０は、調光器１０３からの調光信号のデューティ割合と定電流値テーブルにより決まる目標電流値の電流で、ＬＥＤ直列回路８５１を定電流駆動することができる。

電圧検出回路１２３は、例えば分圧抵抗Ｒ１８，Ｒ１９からなる。

ＬＥＤ直列回路８５１は、前述したように、ＬＥＤを４０灯直列接続、又は、２０灯直列接続したもののうち、どちらか一方を使用する。電源投入前の時点では、電源回路１００には４０灯直列のＬＥＤ直列回路８５１が接続されているのか、２０灯直列のＬＥＤ直列回路８５１が接続されているのかは認識できない。そこで、灯数判定を行う必要がある。灯数判定とは、電源回路１００に接続されているＬＥＤ直列回路８５１が、４０灯のＬＥＤ直列回路８５１か２０灯のＬＥＤ直列回路８５１かを判定する回路動作のことである。分圧抵抗Ｒ１８，Ｒ１９は、この灯数判定のために利用される。

まず、照明装置８００に電源を投入すると、つまり、商用電源１０１から商用周波数の交流電圧が入力されると、入力された交流電圧は、整流回路１０２で脈流電圧に整流されて、昇圧回路１１１へ送られる。昇圧回路１１１は、ＰＦＣ回路の昇圧コンバータに相当するので、力率改善を行いながら、交流電圧を整流した脈流電圧のピーク電圧よりも大きい電圧になるように、平滑コンデンサＣ１３へ出力電圧を充電する。

このとき、動作を始めたマイコン１５１の制御部１５４は、調光器１０３からの調光信号の有無、また調光信号のデューティ割合に関わらず、（この時点では４０灯か２０灯か分からない）ＬＥＤ直列回路８５１に、１５ｍＡの定電流を流すＰＷＭ信号を積分回路１３０へ送る。積分回路１３０は、ＰＷＭ信号をＬＥＤ直列回路８５１に１５ｍＡの電流を流すために必要な直流電圧へ変換し、その直流電圧をエラーアンプＡ４５へ送る。エラーアンプＡ４５は、電流検出抵抗Ｒ１７に発生する電圧降下と積分回路１３０から入力される直流電圧が同じになるように、制御ＩＣ１４２へ出力信号を送る。制御ＩＣ１４２はエラーアンプＡ４５からの出力信号を基に、パルストランスＴ６１を介してスイッチング素子Ｑ７２のオン／オフの割合を制御することで、ＬＥＤ直列回路８５１に１５ｍＡの定電流が流れるようにコンデンサＣ１４へ充電する電圧を調整する。

電力変換回路１２０は定電流回路として動作するので、ＬＥＤ直列回路８５１に流れる電流は、エラーアンプＡ４５に入る電圧で決まり、接続されているＬＥＤ直列回路８５１が、４０灯であっても２０灯であっても、１５ｍＡで定電流駆動される。

分圧抵抗Ｒ１８，Ｒ１９はＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を分圧し、その分圧した電圧をマイコン１５１へ送る。

マイコン１５１の判定部１５３は、電源投入後から予め設定された灯数判定開始時間が経過したタイミングで、ＬＥＤ直列回路８５１を１５ｍＡで定電流駆動した状態のまま、ＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を分圧抵抗Ｒ１８，Ｒ１９で分圧した電圧をＡ（アナログ）／Ｄ（デジタル）ポートで取り込む。灯数判定開始時間とは、電源投入後からＡ／ＤポートにＬＥＤ直列回路８５１の電圧を取り込むタイミングまでの時間のことであり、予めマイコン１５１のメモリ１５２に記憶されている。マイコン１５１の判定部１５３は、分圧抵抗Ｒ１８，Ｒ１９で分圧して取り込んだ電圧と、灯数判定電圧のデータ（後述するように、８０Ｖに相当）を比較する。灯数判定電圧とは、ＬＥＤ直列回路８５１が４０灯か２０灯かを判定するために、ＬＥＤ直列回路８５１に少ない電流（調光度５％における４０灯と２０灯とで少ない方の電流、本実施の形態では１５ｍＡ）を流したときに測定した電圧と比較する基準の電圧値のことであり、予めマイコン１５１のメモリ１５２に記憶されている。マイコン１５１には、前述したように、ＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧がそのまま入力されるのではなく、電圧検出回路１２３が検出した電圧が入力される。電圧検出回路１２３は、例えば分圧抵抗Ｒ１８，Ｒ１９であり、ＬＥＤ直列回路８５１に加わる高電圧を分圧して、マイコン１５１に入力するのに適した低電圧に変換する。そのため、マイコン１５１のメモリ１５２に記憶される灯数判定電圧は、分圧抵抗Ｒ１８，Ｒ１９の比率を考慮した値とする。マイコン１５１の判定部１５３は、分圧して取り込んだ電圧が、分圧抵抗Ｒ１８，Ｒ１９の比率から灯数判定電圧（８０Ｖ）に相当する電圧（マイコン１５１のメモリ１５２に記憶されている灯数判定電圧）以上であれば、ＬＥＤ直列回路８５１が４０灯直列であると判定する。一方、灯数判定電圧（８０Ｖ）に相当する電圧（マイコン１５１のメモリ１５２に記憶されている灯数判定電圧）未満であれば、ＬＥＤ直列回路８５１が２０灯直列であると判定する。

上記のように、本実施の形態において、電源回路１００が備える電力変換回路１２０は、直列接続された発光素子群８０２（例えばＬＥＤ直列回路８５１）と接続され、発光素子群８０２に定電流を出力して発光素子群８０２を点灯させる。電源回路１００が備えるマイコン１５１のメモリ１５２は、発光素子群８０２の構成（例えばＬＥＤ直列回路８５１を構成するＬＥＤの数）と発光素子群８０２の調光度と電力変換回路１２０から出力される定電流の電流値との対応関係を予め定電流値テーブルとして記憶する。電源回路１００が備える電圧検出回路１２３は、電力変換回路１２０から発光素子群８０２に印加される電圧を検出する。マイコン１５１の判定部１５３は、電力変換回路１２０から所定の電流値（例えば１５ｍＡ）の定電流が出力されている状態にて、電圧検出回路１２３により検出された電圧に基づき、発光素子群８０２の構成（例えばＬＥＤ直列回路８５１を構成するＬＥＤの数）を判定する。マイコン１５１の制御部１５４は、発光素子群８０２の調光度を指令する調光器１０３と接続され、マイコン１５１のメモリ１５２（具体的には定電流値テーブル）から、マイコン１５１の判定部１５３により判定された構成と調光器１０３から指令された調光度との組み合わせに対応する電流値を読み出し、読み出した電流値の定電流を電力変換回路１２０に出力させる。これにより、１つの電源回路１００で、少なくとも２種類の発光素子群８０２（例えばＬＥＤ直列回路８５１）のうち、いずれの発光素子群８０２が接続されているかを自動で判定し、その発光素子群８０２が必要とする定電流値で発光素子群８０２を駆動することが可能となる。

図４は、ＬＥＤ直列回路８５１の電圧と電流値との関係を示すグラフである。

本実施の形態では、前述したように、ＬＥＤ直列回路８５１として、４０灯のＬＥＤを直列接続したものと、２０灯のＬＥＤを直列接続したものとのどちらか一方を電源回路１００に接続する。ＬＥＤにはある程度の電圧が加わらないと電流が流れない特性がある。電流が流れ始めた後のＬＥＤの順方向電圧は、流す電流値によって変化する。ＬＥＤの順方向電圧は、製造時にバラツキが発生するため、定格の電流を流した際に発生する電圧として、データシート等に記載されている。照明に使用するＬＥＤにおいて、例えば製造時の順方向電圧のバラツキは、定格４００ｍＡの電流を流した場合で、３．２Ｖ〜４．０Ｖである（温度＋２５℃等）。また、ＬＥＤの順方向電圧はダイオードと同様に、負の温度特性を持ち、温度が高くなると低くなり、温度が低くなると高くなる特性がある（温度−２５℃〜＋５０℃等）。図４では、このようなＬＥＤの順方向電圧の製造時バラツキ、温度特性、電流−電圧特性といった特性を考慮し、ＬＥＤ直列回路８５１を、例えば４０灯直列、２０灯直列とした場合のＬＥＤ直列回路８５１の電圧と目標電流値の関係を示している。

例えば、分圧抵抗Ｒ１８＝３９ｋΩ（キロオーム）、分圧抵抗Ｒ１９＝１ｋΩ、灯数判定電圧＝８０Ｖと設定する。分圧抵抗Ｒ１８，Ｒ１９の比率を考慮した灯数判定電圧は、８０Ｖ×（１ｋΩ／（３９ｋΩ＋１ｋΩ））＝２．０Ｖとなる。例えば、１５ｍＡの定電流駆動をしている場合のＬＥＤ直列回路８５１の電圧が１００Ｖのとき、電圧検出回路１２３が２．５Ｖを出力し、この電圧が灯数判定電圧（２．０Ｖ）以上であるから、マイコン１５１の判定部１５３はＬＥＤ直列回路８５１の灯数を４０灯と判定する。また、１５ｍＡの定電流駆動をしている場合のＬＥＤ直列回路８５１の電圧が６０Ｖのとき、電圧検出回路１２３が１．５Ｖを出力し、この電圧が灯数判定電圧（２．０Ｖ）未満であるから、マイコン１５１の判定部１５３はＬＥＤ直列回路８５１の灯数を２０灯と判定する。図４に示したように、４０灯と２０灯、どちらの場合においても、温度特性を考慮しても、６８Ｖ〜９２Ｖの範囲は本実施の形態で発生することのない電圧であるが、仮に１５ｍＡの定電流駆動をしている場合のＬＥＤ直列回路８５１の電圧が８０Ｖになった場合、電圧検出回路１２３が２．０Ｖを出力し、この電圧が灯数判定電圧（２．０Ｖ）以上であるから、マイコン１５１の判定部１５３はＬＥＤ直列回路８５１の灯数を４０灯と判定する。

電圧検出回路１２３が検出する電圧は、電力変換回路１２０がＬＥＤ直列回路８５１に定電流を流すために生成する電圧、つまり、コンデンサＣ１４に充電される電圧よりやや小さくなる。コンデンサＣ１４に充電される電圧は、前述したように、厳密にいえば、ＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧＋電流検出抵抗Ｒ１７の電圧降下分となる。しかし、電流検出抵抗Ｒ１７の電圧降下による電圧は、ＬＥＤ直列回路８５１に電流を流すための電圧に比べてかなり小さいので、灯数判定としては無視しても問題ない。例えば、電流検出抵抗Ｒ１７＝１Ω（オーム）とすれば、１５ｍＡの電流を流しても、電圧降下が１５ｍＶ（ミリボルト）となるので、ＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧（例えば１００Ｖや６０Ｖ）に比べてかなり小さい。

例えば、４０灯のＬＥＤ直列回路８５１が接続されているとすれば、図４のグラフより、製造時のバラツキ、温度変化等を考慮しても、１５ｍＡを流しているときのＬＥＤ直列回路８５１の電圧は８０Ｖ以上であるため、マイコン１５１の判定部１５３は接続されているＬＥＤ直列回路８５１の灯数が４０灯であると判定する。マイコン１５１の判定部１５３が４０灯と判定した後、マイコン１５１の制御部１５４は、接続されているＬＥＤ直列回路８５１の灯数が４０灯であることを認識し、その後は、４０灯のＬＥＤ直列回路８５１用の定電流値テーブルに基づいて、調光器１０３からの調光信号に応じた定電流値（３００ｍＡ×調光信号のデューティ割合＝目標電流値）になるようなＰＷＭ信号を積分回路１３０へ送る。つまり、マイコン１５１の制御部１５４は、灯数判定終了後、積分回路１３０へ送るＰＷＭ信号を（４０灯の）ＬＥＤ直列回路８５１に１５ｍＡを流すためのＰＷＭ信号から、調光器１０３からの調光信号のデューティ（１００％〜５％）に応じた任意の目標電流値（３００ｍＡ〜１５ｍＡの間）を流すためのＰＷＭ信号へ変更する。

積分回路１３０は、マイコン１５１からのＰＷＭ信号に応じて生成した目標電流値に相当する電圧をエラーアンプＡ４５へ送る。エラーアンプＡ４５は両方の端子電圧が等しくなるように出力信号を制御ＩＣ１４２へ送る。

このように、電源回路１００は、（現在４０灯直列のＬＥＤ直列回路８５１が接続されているので）４０灯のＬＥＤ直列回路８５１用の定電流値テーブルを使い、調光器１０３からの調光信号のデューティ比（１００％〜５％）に応じた適切な目標電流値（３００ｍＡ〜１５ｍＡの間）で、（４０灯の）ＬＥＤ直列回路８５１を定電流駆動することができる。

ここでは、４０灯のＬＥＤ直列回路８５１を接続した場合の動作を示したが、２０灯のＬＥＤ直列回路８５１を接続した場合も、上記と同様の動作により、電源回路１００は、適切な目標電流値（４００ｍＡ〜２０ｍＡの間）で、（２０灯の）ＬＥＤ直列回路８５１を定電流駆動することができる。つまり、電源回路１００は、電源投入後、灯数判定開始時間が経過したタイミングで、ＬＥＤ直列回路８５１の電圧を取り込んで灯数判定電圧のデータと比較すれば、ＬＥＤ直列回路８５１の電圧が灯数判定電圧未満であるため、接続されているＬＥＤ直列回路８５１の灯数が２０灯であると判定できる。したがって、電源回路１００は、それ以降は２０灯のＬＥＤ直列回路８５１用の定電流値テーブルを使って、目標電流値を設定することができるようになる。

なお、灯数判定は、４０灯、２０灯どちらであっても、電源投入後、灯数判定開始時間が経過したタイミングのみで行う。その後は、電源を切って、再投入をしない限り、灯数判定を行わない。よって、２０灯を接続している場合、灯数判定終了後に、調光信号のデューティに応じて定電流駆動が行われて、ＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧が８０Ｖ以上になっても、灯数判定の動作が行われることはない。

上記のように、本実施の形態において、マイコン１５１の制御部１５４は、起動してから一定の時間が経過するまで、調光器１０３から指令された調光度に関わらず、上記所定の電流値（例えば１５ｍＡ）の定電流を電力変換回路１２０に出力させ、その間に、マイコン１５１の判定部１５３に発光素子群８０２の構成（例えばＬＥＤ直列回路８５１を構成するＬＥＤの数）を判定させる。

前述したように、本実施の形態では、電源投入直後、接続されたＬＥＤ直列回路８５１が４０灯か、２０灯か、判定する前のＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を測定するときの定電流値を１５ｍＡに設定する。本実施の形態では、例えば調光信号のパルス幅のデューティは、１００％〜５％とする。例えば定電流値テーブルは、調光信号のデューティに対応して、４０灯用３００ｍＡ〜０ｍＡ、２０灯用４００ｍＡ〜０ｍＡの間で各々、数十から数百段階に分けて設定する。

例えば、４０灯用定電流値テーブルでは、調光信号のデューティ１００％に対応付けて３００ｍＡに相当するデジタル値が設定され、調光信号のデューティ５％に対応付けて１５ｍＡに相当するデジタル値が設定される。２０灯用定電流値テーブルでは、調光信号のデューティ１００％に対応付けて４００ｍＡに相当するデジタル値が設定され、調光信号のデューティ５％に対応付けて２０ｍＡに相当するデジタル値が設定される。

こうすることで、灯数判定終了後のマイコン１５１の制御部１５４は、入力された調光信号のデューティを読み込み、そのデューティに応じた定電流値テーブルのデジタル値が目標電流値のデジタル値となる。マイコン１５１の制御部１５４は、目標電流値のデジタル値を使って、積分回路１３０へ送るＰＷＭ信号のパルス幅のデューティを決める。このＰＷＭ信号を積分回路１３０が直流電圧へ変換するので、このとき、生成された直流電圧が目標電流値に相当する直流電圧となる。その直流電圧をエラーアンプＡ４５へ送ることで、電力変換回路１２０がＬＥＤ直列回路８５１を調光信号と定電流値テーブルによって決まる目標電流値で定電流駆動することが可能になる。

本実施の形態において、例えば灯数判定電圧は８０Ｖに設定する。図４のグラフより、ＬＥＤの順方向電圧における製造時のバラツキ、温度変化、電流−電圧特性を考慮し、４０灯直列と２０灯直列のＬＥＤ直列回路８５１の電圧を見ると、例えば、１５ｍＡでは、４０灯の場合、１３６Ｖ〜９２Ｖ、２０灯の場合、６８Ｖ〜４６Ｖとなる。

よって、マイコン１５１のＡ／Ｄ取り込みやその他回路定数の精度を鑑み、接続されたＬＥＤ灯数を４０灯か、２０灯かを判定するための閾値（電圧検出回路１２３の分圧比を考慮した灯数判定電圧）として、上記の４０灯の取り得る最小電圧と上記の２０灯の取り得る最大電圧の間の値を設定する。本実施の形態では、灯数判定電圧を９２Ｖと６８Ｖの間を選んで例えば８０Ｖに設定する（これに相当する２．０Ｖが、電圧検出回路１２３の分圧比を考慮した灯数判定電圧としてマイコン１５１のメモリ１５２に記憶される）。

こうすることで、ＬＥＤの順方向電圧に製造時のバラツキ、温度変化が発生しても、電源回路１００に接続されたＬＥＤ直列回路８５１が４０灯か、２０灯かを安定して判別することができる。

上記のように、本実施の形態において、マイコン１５１の制御部１５４は、マイコン１５１のメモリ１５２（具体的には定電流値テーブル）から、所定の調光度（例えば５％）に対応する構成と電流値との組み合わせ（例えば４０灯のＬＥＤ直列回路８５１と１５ｍＡとの組み合わせ、及び、２０灯のＬＥＤ直列回路８５１と２０ｍＡとの組み合わせ）の中で電流値が最も小さい組み合わせを選択し、選択した組み合わせの電流値（例えば１５ｍＡ）を、上記所定の電流値として用いる。

発光素子群８０２（例えばＬＥＤ直列回路８５１）の構成が第１の構成（例えば４０灯のＬＥＤを直列接続した構成）であって電力変換回路１２０から所定の電流値（例えば１５ｍＡ）の定電流が出力される場合に電力変換回路１２０から発光素子群８０２に印加される電圧の範囲を、第１の範囲（例えば９２Ｖ〜１３６Ｖ）とする。また、発光素子群８０２（例えばＬＥＤ直列回路８５１）の構成が上記第１の構成と異なる第２の構成（例えば２０灯のＬＥＤを直列接続した構成）であって電力変換回路１２０から上記所定の電流値（例えば１５ｍＡ）の定電流が出力される場合に電力変換回路１２０から発光素子群８０２に印加される電圧の範囲であり、上記第１の範囲と重複しない範囲を、第２の範囲（例えば４６Ｖ〜６８Ｖ）とする。このとき、上記のように、本実施の形態において、マイコン１５１のメモリ１５２は、上記第１の範囲と上記第２の範囲との間の値（例えば８０Ｖ）を、電圧の基準値（例えば灯数判定電圧）として予め記憶する。マイコン１５１の判定部１５３は、電力変換回路１２０から上記所定の電流値（例えば１５ｍＡ）の定電流が出力されている状態にて、電圧検出回路１２３により検出された電圧と、マイコン１５１のメモリ１５２に記憶されている電圧の基準値（例えば灯数判定電圧）とを比較し、比較結果に基づき、発光素子群８０２の構成が上記第１の構成と上記第２の構成とのいずれであるかを判定する。

図５は、ＬＥＤ直列回路８５１が４０灯の場合におけるＬＥＤ直列回路８５１の電源投入後の電圧変化（経過時間と電圧との関係）を示すグラフである。

図５において、縦軸は電源投入直後の灯数判定を行っているときのＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を、横軸は電源投入から目標電流値にて定電流駆動されるまでの時間を表す。調光信号のデューティは１００％とする。

時刻Ａでは、電源回路１００に商用電源１０１から電力供給が始まり、力率改善回路１１０、電力変換回路１２０、制御演算回路１１２が動き始める。

時刻Ｂでは、力率改善回路１１０の出力電圧が平滑コンデンサＣ１３に充電された後、遅れて電力変換回路１２０がコンデンサＣ１４へ負荷電圧を充電し始める。このとき、ＬＥＤはある程度の電圧が加わらないと電流が流れないため、急激に負荷電圧が上昇する。

時刻Ｃでは、ＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧がある程度の電圧×４０灯分に達し、電流が流れ始める。このとき、電流は、マイコン１５１の制御部１５４が電流変化の傾きを一定に制御するため、１５ｍＡに向かって緩やかに増加していく。

時刻Ｄでは、ＬＥＤ直列回路８５１に流れる電流が１５ｍＡに到達する。

時刻Ｅでは、電源投入後から灯数判定開始時間が経過したので、マイコン１５１の判定部１５３が分圧抵抗Ｒ１８、Ｒ１９が生成したＬＥＤ直列回路８５１の分圧電圧を取り込む。取り込んだ電圧は、灯数判定電圧８０Ｖに相当する電圧を超えているので、４０灯と判定される。判定後は、調光信号のデューティ１００％に相当する目標電流値に向かって、一定の割合で緩やかに電流が増加する。

時刻Ｆでは、目標電流値に電流が到達する。それ以降は、調光信号の設定が変更されない限り、現在の目標電流値３００ｍＡで定電流駆動を続ける。

このように、例えば、調光信号が１００％で設定されている場合で、灯数判定が終了すると、マイコン１５１の制御部１５４は、目標電流値を決めるＰＷＭ信号を１５ｍＡ相当から突然３００ｍＡ相当に切り換えるのではなく、一定の割合で徐々に目標電流値が増加するようにＰＷＭ信号のデューティを変化させるようにする。例えば、１％／５ｍｓｅｃ（ミリ秒）の割合で変化するように、マイコン１５１のソフトウェアで変化割合を設定しておくと、ＬＥＤ直列回路８５１へ流す目標電流値を１５ｍＡ→３００ｍＡまでを約１．４２５秒の時間をかけて変化させることができる。こうすることで、ＬＥＤの発光出力が急に変化せずに、緩やかに変化するため、人間に違和感や不快感を与えることがない。

また、電源投入時以外でも、マイコン１５１の制御部１５４は、ＬＥＤの発光出力を変更する場合、例えばＬＥＤ直列回路８５１を所望の発光出力で点灯中に、調光器１０３の設定を変更し、調光信号のデューティを変化させた場合でも、上記と同様に緩やかに変更された目標電流値に向かって、ＰＷＭ信号のデューティを変更させることができる。なお、マイコン１５１の制御部１５４は、目標電流値が増加する場合だけでなく、減少する場合でも、緩やかにＰＷＭ信号のデューティを変化させる。

例えば、４０灯のＬＥＤ直列回路８５１を調光信号のデューティが１００％に相当する３００ｍＡで定電流駆動しているときに、調光器１０３の設定を急激に変えて調光信号のデューティを１０％に変化させると、マイコン１５１は、目標電流値を流すためのＰＷＭ信号を３００ｍＡ→３０ｍＡになるまで、１％／５ｍｓｅｃの割合で減らしながらＰＷＭ信号を変化させる。

例えば、４０灯のＬＥＤ直列回路８５１を調光信号のデューティ１０％に相当する３０ｍＡで定電流駆動しているときに、調光器１０３の設定を急激に変えて調光信号のデューティが７０％に変化すると、マイコン１５１の制御部１５４は、目標電流値を流すためのＰＷＭ信号を３０ｍＡ→２１０ｍＡになるまで、１％／５ｍｓｅｃの割合で増やしながらＰＷＭ信号を変化させる。

このように、マイコン１５１の制御部１５４が調光信号の急激な変化に対しても、一定の割合で目標電流値に向かってＰＷＭ信号を変化させることにより、仮に調光器１０３の設定を急激に変化（例えば３０％／５ｍｓｅｃ等）させても、一定の割合（１％／５ｍｓｅｃ）でしか変化しないのでＬＥＤの発光出力が急変して、人間にチラツキや不快感を与えることはない。

また、調光信号を１％／５ｍｓｅｃよりもさらに緩やかに変化（例えば０．５％／５ｍｓｅｃ）させる場合は、マイコン１５１の制御部１５４は、その変化（上記０．５％／５ｍｓｅｃ）に追従して目標電流値までＰＷＭ信号を変化させる。

上記のように、本実施の形態において、マイコン１５１の制御部１５４は、起動してから一定の時間が経過した後、電力変換回路１２０に出力させる定電流の電流値を、マイコン１５１の判定部１５３により判定された構成と調光器１０３から指令された調光度との組み合わせに対応する電流値としてマイコン１５１のメモリ１５２（具体的には定電流値テーブル）から読み出した電流値になるまで、一定の割合以下で徐々に変化させる。

以上説明したように、本実施の形態の定電流駆動を行う電源回路１００は、従来の定電流駆動を行う電源回路とは異なり、電源回路１００の回路定数や部品を変更することなく、全く同じ電源回路１００で、複数の種類の発光素子群８０２（ＬＥＤ直列回路８５１）をそれぞれ異なる電流で定電流駆動することができる。

具体的には、電力変換回路１２０は、制御演算回路１１２からの信号により、発光素子群８０２を定電流駆動する。制御演算回路１１２は、発光素子群８０２に加わる電圧を電圧検出回路１２３にて測定することで、発光素子群８０２の灯数を自動で判定し、発光素子群８０２を駆動する定電流値を切り換える。こうすることで、電源回路１００は、異なる電流値で使用する複数の種類の発光素子群８０２に定電流駆動用電源回路として使用できる。

このように、本実施の形態によれば、１つの電源回路１００で、異なる灯数でかつ所望の定電流値が異なる少なくとも２つのＬＥＤ直列回路８５１を自動で判定し、各々の灯数に合わせた定電流値で駆動することができる。本実施の形態の電源回路１００は、異なる灯数かつ所望の定電流値が異なる少なくとも２種類のＬＥＤ直列回路８５１に対して、接続されたＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を測定することで、予め決められたＬＥＤ直列回路８５１の灯数を判定し、接続されたＬＥＤ灯数に合わせた電流値で駆動することができる。本実施の形態の電源回路１００は、全く同じ定電流駆動用電源回路でありながら、灯数と定電流値が異なる複数のＬＥＤ直列回路８５１を定電流駆動できる。

本実施の形態において、電源投入直後、ＬＥＤ直列回路８５１を４０灯か、２０灯かを判定するために流す電流を調光信号の状態に関わらず（調光信号のデューティの大小、調光信号自体がない場合も含んで）１５ｍＡとしている。これは、接続するＬＥＤ直列回路８５１に対応して用意する定電流値テーブルにおいて、調光信号のデューティ範囲の５％に対応する電流値が小さい方に合わせている。具体的には、４０灯用３００ｍＡの５％相当である１５ｍＡに合わせている。ＬＥＤ直列回路８５１に流す電流は、マイコン１５１の出力するＰＷＭ信号により積分回路１３０の生成した直流電圧が決めることになる。よって、電力変換回路１２０は、接続されているＬＥＤ灯数が４０灯、２０灯どちらであっても１５ｍＡの定電流で駆動できる。

電源投入直後、まず１５ｍＡで定電流駆動を行い、そのときのＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を測定して４０灯か２０灯かを判定する。その後、各々の定電流テーブルを使い、調光信号に合わせた目標電流値で定電流駆動を行う。

仮に電源投入直後の４０灯か２０灯かを判定するために、１００ｍＡを流したときの電圧を測定したと仮定する。そのとき、４０灯が接続され調光信号が５％に設定されていると、灯数判定が終了すると、１５ｍＡを目標電流値として電力変換回路１２０が動作し始める。その結果、電源投入直後に、１００ｍＡで点灯し、その後、１５ｍＡに低下するため、目的とするＬＥＤの発光出力に対して、一旦大きくなって小さくなる。このような点灯時の挙動は、不自然な点灯動作となり、人間には、チラツキがあるように見えて、不快感を与える。

しかし、本実施の形態のように、電源投入直後の灯数判定時の電流を、予め４０灯か２０灯の調光度５％に相当する電流が小さい方の１５ｍＡに設定しておくことで、例えば調光信号が５％に設定されていた場合でも、４０灯の場合は１５ｍＡ→１５ｍＡ、２０灯の場合でも１５ｍＡ→２０ｍＡとなり、ＬＥＤの発光出力は、一定又は少しの増加となるので、チラツクことなく、調光信号によって設定される目標電流値で定電流駆動することができる。

また、調光信号が１００％に設定されており、１５ｍＡを流して灯数判定が終了した後に目標電流値が３００ｍＡや４００ｍＡに増加する場合は、目的とするＬＥＤの発光出力に向かって電流が一定の割合で増加していくことになる。このような点灯時の挙動は、自然な点灯動作であり、チラツキもなく、人間に不快感を与えるようなことはない。

よって、本実施の形態のように、電源投入直後の灯数判定を行う電流値を少なくとも２種類の判定されるＬＥＤ直列回路８５１の中で調光信号のデューティ５％に相当する電流が最も小さい電流値に合わせる。こうすることで、灯数判定を行う電源回路１００においても、電源投入直後に、電流が目標電流値まで一定の割合で増加させることができ、チラツキ等が発生せず、不快に思うことなく自然にＬＥＤ直列回路８５１を点灯させることができる。

また、本実施の形態において、例えば、調光信号のパルス幅のデューティを１００％〜５％としているので、調光器１０３からはデューティ５％より小さい（４％〜０％）調光信号は出力されない。

調光器１０３が出力する調光信号のデューティ範囲は１００％〜５％であるが、定電流値テーブルは５％以下（４％〜０％等）の範囲も設定しておく。例えば、４０灯用定電流値テーブルにおいて、調光信号のデューティ４％→１２ｍＡに相当するデジタル値、調光信号のデューティ１％→３ｍＡに相当するデジタル値を設定する。また、２０灯用定電流値テーブルにおいて、調光信号のデューティ４％→１６ｍＡに相当するデジタル値、調光信号のデューティ１％→４ｍＡに相当するデジタル値を設定する。

通常、ＬＥＤ直列回路８５１を所望の明るさに変化させる範囲、つまり、調光信号で変化させることのできる範囲では、５％以下の定電流値テーブルのデジタル値を使用する必要はない。

本実施の形態において、マイコン１５１は、（４０灯か２０灯かどちらが）接続されたＬＥＤ直列回路８５１に１５ｍＡ（灯数判定が確定していない段階では５％相当の電流が小さい方）を流すときに、マイコン１５１が出力するＰＷＭ信号のデューティを、１％／５ｍｓｅｃの割合で０％〜５％まで徐々に増加させる。

上記のように、０〜５％までを一定の割合で徐々に電流を増加させることにより、電源投入直後の灯数判定を行う電流値１５ｍＡに到達するまでにおいても、違和感なく自然にＬＥＤ直列回路８５１を点灯させることができる。

本実施の形態において、ＬＥＤ直列回路８５１を所望の発光出力（調光信号で決まる目標電流値）で駆動させている状態から、調光器１０３からの消灯を示す消灯信号がマイコン１５１へ入力される場合、又は、商用電源１０１からの電源供給が停止した場合は、例えばマイコン１５１は、現在の目標電流値から一定の割合（１％／５ｍｓｅｃ）で目標電流値０％になるようにＰＷＭ信号のデューティを減少させる。減少していくＰＷＭ信号を基に積分回路１３０で生成される電圧が、電力変換回路１２０に入力されるので、ＬＥＤ直列回路８５１は電流が減少して、やがて消灯する。

このように、本実施の形態におけるマイコン１５１は、ＬＥＤ直列回路８５１を消灯させる際に、直前の目標電流値に相当するＰＷＭ信号から突然０％の電流に相当するＰＷＭ信号に変化させるのではなく、例えば一定の割合（１％／５ｍｓｅｃ）でＰＷＭ信号を変化させて、徐々に０％へ向けて電流を削減させる。こうすることで、人間に不快感を与えずにＬＥＤ直列回路８５１を消灯させることができる。

なお、４０灯のＬＥＤ直列回路８５１の定電流値テーブルの電流３００ｍＡ〜０ｍＡ、２０灯のＬＥＤ直列回路８５１の定電流値テーブルの電流４００ｍＡ〜０ｍＡ、電源投入直後の灯数判定を行う際の電流値１５ｍＡ、灯数判定電圧８０Ｖ、調光信号の範囲１００％〜５％、灯数判定開始時間等の設定は、一例であり、マイコン１５１のソフトウェアでこれらの値を変更することができる。また、調光信号等のＰＷＭ信号はデューティ割合を逆転させても同様の設定をすることができる（例えば、調光信号５％に対して、定電流値テーブルに設定する電流値を３００ｍＡにする）。

また、ＰＷＭ信号は調光信号の一例であり、これに代えて他の方式で変調された調光信号を用いても構わない。また、ＬＥＤは発光素子の一例であり、これに代えて有機ＥＬ等、他の種別の発光素子を用いても構わない。また、発光素子の灯数は、４０灯と２０灯とに限るものではなく、他の灯数の発光素子群８０２を用いても構わない。また、発光素子群８０２の種類は、４０灯の発光素子群８０２と２０灯の発光素子群８０２という２種類に限るものではなく、それぞれ灯数の異なる３種類以上の発光素子群８０２を選択的に電源回路１００に接続しても構わないし、灯数が同じでも発光素子の種別（ＬＥＤ、有機ＥＬ等）や特性（定格電流、定格電圧等）の異なる２種類以上の発光素子群８０２を選択的に電源回路１００に接続しても構わない。また、目標電流値はテーブルから読み取るのではなく逐次計算してもよい。

本実施の形態の電源回路１００は、接続するＬＥＤ灯数と駆動する定電流値の範囲が異なる、少なくとも２種類（４０灯は３００ｍＡ〜０ｍＡ、２０灯は４００ｍＡ〜０ｍＡ）のＬＥＤ直列回路８５１のＬＥＤ灯数を自動で判定し、その灯数に応じた電流値の範囲（定電流値テーブル）と調光信号（調光信号のデューティ範囲１００％〜５％）に基づき決定された目標電流値で定電流駆動する。

従来の定電流駆動を行う電源回路は、ＬＥＤの灯数が増減しても定電流駆動を行うことは可能であるが、基準となる定電流値（例えば調光信号１００％のときの電流）を変更するには回路定数やスイッチ等の物理的な変更、改造が必要であった。本実施の形態の電源回路１００は、直列接続されるＬＥＤ灯数が異なる、少なくとも２種類のＬＥＤ直列回路８５１に対して、回路定数やスイッチ等の物理的な変更、改造を行うことなく、異なる定電流値で駆動することができる。

本実施の形態の電源回路１００は、力率改善回路１１０による力率改善動作、電力変換回路１２０による定電流動作によって、高力率、かつ、高調波規制に対応する、ＬＥＤ直列回路８５１の定電流駆動用電源回路として使用できる。

本実施の形態の電源回路１００は、制御演算回路１１２に定電流値テーブルを記憶させておくことで、調光信号のデューティ割合の変化に対して数十〜数百段のステップで、細かく目標電流値を調整することができる。

本実施の形態の電源回路１００は、電源投入直後に、少ない電流（少なくとも２種類のＬＥＤ直列回路８５１において駆動する電流が小さい方の５％に相当する電流）を流した状態でＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を測定し、その後に目標電流値へ電流を増加させることで、不快感を与えることなく、自然な見え方でＬＥＤを点灯させることができる。

本実施の形態の電源回路１００は、ＬＥＤ直列回路８５１を消灯させる際に、直前の目標電流値から突然消灯させるのでなく、一定の割合で徐々に電流を減少させながら消灯する。こうすることで、不快感を与えずに自然な見え方でＬＥＤを消灯させることができる。

本実施の形態の電源回路１００は、点灯中に調光信号を変化させて、目標電流値を増減させる際、制御演算回路１１２が一定の割合（１％／５ｍｓｅｃ）より早く電流を変化せることがないので、ＬＥＤの発光出力が急激に変化することがない。こうすることで、調光器１０３の設定を急変させても、不快感を与えることなく、自然な見え方でＬＥＤの発光出力を増減させることができる。

本実施の形態の電源回路１００は、ＬＥＤの順方向電圧の製造時バラツキ、温度変化、電流−電圧特性を考慮して設定する灯数判定電圧を判定基準とすることで、製造時バラツキや温度変化の影響を受けずに灯数の判定を行うことが可能になり、少なくとも２種類の灯数の異なるＬＥＤ直列回路８５１を使い分けることができる。

本実施の形態の電源回路１００は、異なる灯数でかつ所望の定電流値が異なる、少なくとも２つのＬＥＤ直列回路８５１に対して、接続されているＬＥＤ灯数を自動で判定し、各々の灯数に合わせた定電流値で駆動することができる。

本実施の形態の電源回路１００は、異なる灯数かつ所望の定電流値が異なる少なくとも２種類のＬＥＤ直列回路８５１に対して、接続されたＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を測定することで、予め決められたＬＥＤ直列回路８５１の灯数を判定し、接続されたＬＥＤ灯数に合わせた電流値で駆動することができる。

本実施の形態の電源回路１００は、全く同じ定電流駆動用電源回路でありながら、異なる灯数かつ所望の定電流値が異なる複数のＬＥＤ直列回路８５１を定電流駆動できる。

本実施の形態の電源回路は、回路定数や部品交換をすることなく、制御演算回路１１２のソフトウェアを書き換えるだけで、違う灯数（４０灯や２０灯以外の灯数にも対応できるように）のＬＥＤ直列回路８５１で違う定電流値に変更でき、電源回路１００の仕様変更が簡単に行える。

本実施の形態の電源回路１００は、複数のＬＥＤ直列回路８５１に対して接続されているＬＥＤ灯数を自動判別し、各々に適した定電流値で駆動することができるので、従来のように、工場での組立時や照明装置の設置場所において、接続するＬＥＤ直列回路８５１と電源回路１００の組み合わせを意識にすることなく、ＬＥＤ直列回路８５１と電源回路１００を接続して使用することができる。

実施の形態２．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

本実施の形態では、実施の形態１と同様の電源回路１００に、電圧検出回路１２３を使った過電圧判定の仕組みを付加している。

以下、電圧検出回路１２３を使った過電圧判定の仕組みを説明する。

図２及び図３において、制御演算回路１１２（マイコン１５１の判定部１５３）は、電源投入時以外、つまり、調光信号のデューティに応じてＬＥＤ直列回路８５１を定電流駆動しているときにでも、一定の周期で（例えば、１ｍｓｅｃごとに）ＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を電圧検出回路１２３経由で取り込んでいる。マイコン１５１のメモリ１５２には、図４に示したＬＥＤの順方向電圧と、駆動電流と、温度範囲等を加味したＬＥＤ直列回路８５１に発生しうる最大電圧値よりも大きい電圧値を、過電圧判定電圧として予め設定し記憶させておく。４０灯を定電流駆動する場合にあり得る電圧範囲は、９２Ｖ〜１６０Ｖとなるので、それ以上の電圧になると、ＬＥＤ直列回路８５１を構成するＬＥＤの少なくとも１つが開放故障したと判断することができる。同様に、２０灯を定電流駆動する場合にあり得る電圧範囲は、４６Ｖ〜８６Ｖとなるので、それ以上の電圧になると、ＬＥＤ直列回路８５１を構成するＬＥＤの少なくとも１つが開放故障したと判断することができる。

例えば、ＬＥＤ直列回路８５１が、４０灯の場合は、１８０Ｖに相当する電圧、２０灯の場合は、９０Ｖに相当する電圧を過電圧判定電圧としてマイコン１５１のメモリ１５２に記憶する。実施の形態１と同様に、マイコン１５１の判定部１５３には、電圧検出回路１２３を構成する分圧抵抗Ｒ１８，Ｒ１９による分圧電圧が入力される。よって、４０灯の過電圧判定電圧１８０Ｖに相当する電圧、４．５Ｖをデジタル化した値と、２０灯の過電圧判定電圧９０Ｖに相当する電圧、２．２５Ｖをデジタル化した値とがマイコン１５１のメモリ１５２に記憶される。

マイコン１５１の判定部１５３は、一定の周期で（例えば、１ｍｓｅｃごとに）電圧検出回路１２３からＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を取り込み、上記の過電圧判定電圧のデジタル値と比較する。マイコン１５１の判定部１５３は、４０灯のＬＥＤ直列回路８５１を定電流駆動している場合は、１８０Ｖに相当する電圧４．５Ｖ以上で、２０灯のＬＥＤ直列回路８５１を定電流駆動している場合は、９０Ｖに相当する電圧２．２５Ｖ以上で、ＬＥＤ直列回路８５１を構成するＬＥＤの少なくとも１つが開放故障したと判断する。

定電流駆動を行っている際にＬＥＤが開放故障すると、ＬＥＤ直列回路８５１に電流が流れなくなるため、電流検出回路１２２による電流検出ができなくなり、エラーアンプＡ４５は制御ＩＣ１４２へスイッチング素子Ｑ７２のオン区間を増やすように出力信号を送る。それでも開放故障していると電流検出ができないため、出力信号はオン区間をさらに増やす方向に働くので、電力変換回路１２０はＬＥＤ直列回路８５１に加える電圧を上昇させていく。この段階で、電力変換回路１２０を止めなければ、やがて、電力変換回路１２０は出力しうる最大電圧を負荷電圧として発生させるようになる。

しかし、本実施の形態に係る電源回路１００では、それよりも前の段階でマイコン１５１の判定部１５３がＬＥＤ直列回路８５１のＬＥＤが開放故障したと判断すると、マイコン１５１の制御部１５４が、制御ＩＣ１４１や制御ＩＣ１４２を動作させる電源の供給を停止させる。こうすることで、力率改善回路１１０や電力変換回路１２０の動作（スイッチング動作）が止まり、力率改善回路１１０の昇圧動作、電力変換回路１２０の定電流駆動が止まる。

このように、電源回路１００は、電圧検出回路１２３でＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を周期的に検出しているため、万一、直列接続されたＬＥＤの少なくとも１つが開放故障して、電力変換回路１２０の出力電圧が上昇し始めると、ＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧が予め設定した一定の値を超えた時点で、電力変換回路１２０の動作を停止させる。こうすることで、電力変換回路１２０が出力できる最大電圧を出力し続けることを防止すること、それにより電源回路１００が過熱すること、点灯していないＬＥＤ直列回路８５１に高電圧が加わり続けることを防ぐことができる。

また、マイコン１５１の判定部１５３は、４０灯用定電流値テーブルを使用している場合に４０灯の過電圧判定電圧を、２０灯用定電流値テーブルを使用している場合に２０灯の過電圧判定電圧を、それぞれ連動させて使用することで、必要以上に故障したＬＥＤ直列回路８５１に高電圧を加えることなく、４０灯か２０灯かに応じて、素早くＬＥＤの開放故障を認識することができる。

上記のように、本実施の形態において、マイコン１５１のメモリ１５２は、発光素子群８０２の構成（例えばＬＥＤ直列回路８５１を構成するＬＥＤの数）と電力変換回路１２０から発光素子群８０２に印加される電圧の閾値（例えば過電圧判定電圧）との対応関係を予め記憶する。マイコン１５１の判定部１５３は、マイコン１５１のメモリ１５２から、判定した構成に対応する電圧の閾値を読み出し、電圧検出回路１２３により検出された電圧が、読み出した電圧の閾値を超えている場合、発光素子群８０２が故障したと判断する。マイコン１５１の制御部１５４は、マイコン１５１の判定部１５３により発光素子群８０２が故障したと判断された場合、電力変換回路１２０に定電流の出力を停止させる。このように、本実施の形態によれば、少なくとも２種類の発光素子群８０２（ＬＥＤ直列回路８５１等）の少なくとも１つの発光素子が開放故障した場合、それを自動で検知し、発光素子群８０２の駆動を停止することが可能となる。

図６は、ＬＥＤ直列回路８５１が２０灯の場合におけるＬＥＤ直列回路８５１の開放故障時の電圧変化を示すグラフである。

図６は、ＬＥＤ直列回路８５１が２０灯で、定電流駆動されている途中に、ＬＥＤ直列回路８５１の少なくとも１つのＬＥＤが開放故障（オープン故障）した場合の経過時間と電圧との関係を示している。縦軸は、定電流駆動中に開放故障した場合にＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を、横軸は時間の経過を示している。

時刻Ｇまでは、調光信号デューティ１００％として、２０灯のＬＥＤ直列回路８５１を４００ｍＡの定電流で駆動している。

時刻Ｇでは、ＬＥＤ直列回路８５１を構成するＬＥＤの１つが開放故障する。電力変換回路１２０により定電流駆動ができなくなり、ＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧が上昇し始める。

時刻Ｈでは、電圧検出回路１２３が検出する電圧が、２０灯用の過電圧判定電圧９０Ｖを超えるので、マイコン１５１の判定部１５３はＬＥＤの開放故障が発生したと判断する。マイコン１５１の制御部１５４は、電力変換回路１２０を制御する制御ＩＣ１４２の電源を遮断する。このとき、マイコン１５１の判定部１５３が開放故障を認識し、ＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧の上昇が収まるまで、少し時間のズレが発生する。電圧の上昇が止まると、電力変換回路１２０のコンデンサＣ１４に充電されている負荷電圧（ＬＥＤ直列回路８５１を定電流駆動するために使われる電圧が開放故障のために上昇している）が、電圧検出回路１２３を構成する分圧抵抗Ｒ１８，Ｒ１９の電流消費によって、徐々に低下していく。

時刻Ｉでは、分圧抵抗Ｒ１８，Ｒ１９の電流消費によって、コンデンサＣ１４に充電された電圧が放電される。

以上説明したように、本実施の形態の定電流駆動を行う電源回路１００は、電圧検出回路１２３で発光素子群８０２（ＬＥＤ直列回路８５１）に加わる電圧を検出することができるため、直列接続された発光素子群８０２が開放故障し、電力変換回路１２０の出力電圧が上昇し始めると、発光素子群８０２に加わる電圧が予め設定した一定の値を超えた時点で、電力変換回路１２０の動作を停止させる。こうすることで、電力変換回路１２０が出力できる最大電圧を出力し続けることを防止し、電源回路１００が過熱すること、点灯していない発光素子群８０２（ＬＥＤ直列回路８５１）に高電圧が加わり続けることを防ぐことができる。

このように、本実施の形態によれば、回路定数や部品変更することなく２種類以上の発光素子群８０２を定電流駆動することのできる電源回路において、発光素子群８０２が故障した場合に、発光素子群８０２の両端に高電圧が加わらないようにすることができる。本実施の形態の電源回路１００は、電圧検出回路１２３が発光素子群８０２の両端に加わる電圧を検出し、その電圧を制御演算回路１１２が監視することによって、発光素子群８０２が故障した場合にも、素早く電力変換回路１２０を停止させることができ、発光素子群８０２の両端に高電圧が加わることを防ぐことができる。本実施の形態の電源回路１００は、接続されたＬＥＤ直列回路８５１の少なくとも１つのＬＥＤが開放故障した場合に、ＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧が予め記憶している電圧値以上になると、電力変換回路１２０を停止させることで、ＬＥＤ直列回路８５１に高電圧が加わることを防ぐことができる。

本実施の形態の電源回路１００は、電圧検出回路１２３でＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を周期的に検出しているため、万一、直列接続されたＬＥＤの少なくとも１つが開放故障した場合でも、電力変換回路１２０の出力である負荷電圧の上昇を監視し、ＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧が予め設定した一定の値を超えた時点で、電力変換回路１２０の動作を停止させる。こうすることで、電力変換回路１２０が出力できる最大電圧を出力し続けることを防止すること、最大電圧を出力し続けることによる電源回路１００が異常に過熱されること、点灯していないＬＥＤ直列回路８５１に高電圧が加わり続けることを防ぐことができる。

従来の定電流駆動を行う電源回路では、過電圧検出を行うために、別途、過電圧検出回路を追加する必要があった。本実施の形態の電源回路１００では、灯数判定を行うための電圧検出回路１２３を使って、過電圧判定を行うので、新たに別途、過電圧検出回路を追加する必要がない。

本実施の形態の電源回路１００は、電圧検出回路１２３を有している。電圧検出回路１２３は、例えば分圧抵抗Ｒ１８，Ｒ１９で構成されているため、通常時は、ＬＥＤ直列回路８５１に加わる電圧を分圧してマイコン１５１へ出力するための分圧抵抗として働き、異常時、例えば、直列接続されたＬＥＤの少なくとも１つが開放故障し、コンデンサＣ１４に定電流駆動できずに充電されてしまった負荷電圧を徐々に放電する放電抵抗として働くことができる。

本実施の形態の電源回路１００は、定電流駆動を行うことができるため、例えば、ＬＥＤ直列回路８５１を構成するＬＥＤが短絡故障した場合においても、残りの短絡故障していないＬＥＤを定電流駆動し続けることができる。

よって、本実施の形態の電源回路１００は、接続されたＬＥＤ直列回路８５１のＬＥＤが短絡故障した場合には、定電流駆動を継続し、開放故障した場合には、過電圧検出を行うことで、ＬＥＤ直列回路８５１の両端に高電圧が印加され続けることを防ぐことができる。

本実施の形態では、電源回路１００が、直列接続した発光素子群８０２と接続され、電力変換回路１２０と、制御演算回路１１２と、電圧検出回路１２３とを有する。電力変換回路１２０は、発光素子群８０２の定電流駆動を行う。電圧検出回路１２３は、発光素子群８０２に加わる電圧を一定の周期で繰り返し検出する。制御演算回路１１２は、電圧検出回路１２３が検出する電圧が一定の電圧を超えると電力変換回路１２０を停止させる。本実施の形態の電源回路１００は、発光素子群８０２に加わる電圧を一定の周期で監視することで、発光素子が開放故障（オープン故障）した場合の電圧上昇を検出して、素早く電力変換回路１２０を停止させることができる。これにより、電力変換回路１２０が出力可能な最大電圧を出力し続けること、最大電圧を出力し続けることにより電源回路１００が異常に過熱されること、点灯していないＬＥＤ直列回路８５１に高電圧が加わり続けることを防ぐことができる。

また、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、電圧検出回路１２３は、発光素子群８０２に加わる電圧を検出する。制御演算回路１１２は、電圧検出回路１２３が検出する電圧に基づき、少なくとも２種類の直列接続されるＬＥＤ灯数が異なる発光素子群８０２を判定し、各々の発光素子群８０２に設定された定電流で駆動する。本実施の形態の電源回路１００は、直列接続されるＬＥＤ灯数が異なる２種類以上の発光素子群８０２を自動で判定し、その発光素子群８０２に適した定電流値テーブルを使い、定電流駆動を行う。

また、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、制御演算回路１１２は、電源投入後、接続された発光素子群８０２に最小の電流を流し、一定時間経過した後に電圧検出回路１２３が検出する電圧に基づき、接続された発光素子群８０２の判定を行う。本実施の形態の電源回路１００は、発光素子群８０２に最小の電流を流して灯数判定を行うことで、判定後、目標電流値までスムーズに電流を増加させていくことができる。よって、発光素子群８０２がチラツクことなく、見え方で人間に不快感を与えない。

また、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、制御演算回路１１２は、調光器１０３と接続され、調光器１０３より入力される調光信号に基づき、発光素子群８０２へ流す定電流値を設定する。本実施の形態の電源回路１００は、調光器１０３からの調光信号に基づき、ＬＥＤ直列回路８５１に流す目標電流値を変更することができる。

また、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、制御演算回路１１２は、発光素子群８０２を駆動する定電流値の変化を一定以上の割合よりも大きくしない。本実施の形態の電源回路１００は、調光器１０３からの調光信号に基づき、ＬＥＤ直列回路８５１に流す目標電流値を変更する際に、一定の割合（１％／５ｍｓｅｃ）より早く変化させない。調光信号の早い変化には遅れて追従させ、調光信号の遅い変化にはそのまま追従させることで、チラツキを防ぎ、人間に不快感を与えない。

また、本実施の形態では、電圧検出回路１２３は、発光素子群８０２が故障した際に、電力変換回路１２０に残った出力電圧を放電する。電圧検出回路１２３は、過電圧検出により電力変換回路１２０が停止した際に、コンデンサＣ１４に充電された電圧を徐々に放電することができる。

また、図４、図５、図６のグラフは一例であって、使用するＬＥＤの仕様、温度特性によって変化する。その場合は、灯数判定電圧、過電圧判定電圧、灯数判定開始時間等のマイコン１５１内のメモリ１５２に記憶させているパラメータを変更することとする。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらのうち、２つ以上の実施の形態を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうち、１つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。あるいは、これらのうち、２つ以上の実施の形態を部分的に組み合わせて実施しても構わない。

１００ 電源回路、１０１ 商用電源、１０２ 整流回路、１０３ 調光器、１１０ 力率改善回路、１１１ 昇圧回路、１１２ 制御演算回路、１２０ 電力変換回路、１２１ 降圧回路、１２２ 電流検出回路、１２３ 電圧検出回路、１３０ 積分回路、１４１，１４２ 制御ＩＣ、１５１ マイコン、１５２ メモリ、１５３ 判定部、１５４ 制御部、８００ 照明装置、８０２ 発光素子群、８５１ ＬＥＤ直列回路、Ａ４５ エラーアンプ、Ｃ１２，Ｃ１４ コンデンサ、Ｃ１３ 平滑コンデンサ、Ｄ１２，Ｄ１３ ダイオード、ＤＢ１１ ダイオードブリッジ、Ｌ６１ 主巻線、Ｌ６２ 補助巻線、Ｌ６５ チョークコイル、Ｑ７１，Ｑ７２ スイッチング素子、Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１８，Ｒ１９ 分圧抵抗、Ｒ１４，Ｒ１７ 電流検出抵抗、Ｔ６０ トランス、Ｔ６１ パルストランス。

Claims (9)

1. 直列接続された発光素子群と接続され、前記発光素子群に定電流を出力して前記発光素子群を点灯させる定電流電源部と、
   前記発光素子群の構成と前記発光素子群の調光度と前記定電流電源部から出力される定電流の電流値との対応関係を予め記憶する記憶部と、
   前記定電流電源部から前記発光素子群に印加される電圧を検出する電圧検出部と、
   前記定電流電源部から所定の電流値の定電流が出力されている状態にて、前記電圧検出部により検出された電圧に基づき、前記発光素子群の構成を判定する判定部と、
   前記発光素子群の調光度を指令する調光器と接続され、前記記憶部から、前記判定部により判定された構成と前記調光器から指令された調光度との組み合わせに対応する電流値を読み出し、読み出した電流値の定電流を前記定電流電源部に出力させる制御部と
   を備えることを特徴とする電源装置。
2. 前記制御部は、起動してから一定の時間が経過するまで、前記調光器から指令された調光度に関わらず、前記所定の電流値の定電流を前記定電流電源部に出力させ、その間に、前記判定部に前記発光素子群の構成を判定させることを特徴とする請求項１の電源装置。
3. 前記制御部は、前記記憶部から、所定の調光度に対応する構成と電流値との組み合わせの中で電流値が最も小さい組み合わせを選択し、選択した組み合わせの電流値を、前記所定の電流値として用いることを特徴とする請求項２の電源装置。
4. 前記制御部は、起動してから前記一定の時間が経過した後、前記定電流電源部に出力させる定電流の電流値を、前記記憶部から読み出した電流値になるまで、一定の割合以下で徐々に変化させることを特徴とする請求項２又は３の電源装置。
5. 前記記憶部は、前記発光素子群の構成が第１の構成であって前記定電流電源部から前記所定の電流値の定電流が出力される場合に前記定電流電源部から前記発光素子群に印加される電圧の範囲である第１の範囲と、前記発光素子群の構成が前記第１の構成と異なる第２の構成であって前記定電流電源部から前記所定の電流値の定電流が出力される場合に前記定電流電源部から前記発光素子群に印加される電圧の範囲であり、前記第１の範囲と重複しない第２の範囲との間の値を、電圧の基準値として予め記憶し、
   前記判定部は、前記定電流電源部から前記所定の電流値の定電流が出力されている状態にて、前記電圧検出部により検出された電圧と、前記記憶部に記憶されている電圧の基準値とを比較し、比較結果に基づき、前記発光素子群の構成が前記第１の構成と前記第２の構成とのいずれであるかを判定することを特徴とする請求項１から４のいずれかの電源装置。
6. 前記記憶部は、前記発光素子群の構成と前記定電流電源部から前記発光素子群に印加される電圧の閾値との対応関係を予め記憶し、
   前記判定部は、前記記憶部から、判定した構成に対応する電圧の閾値を読み出し、前記電圧検出部により検出された電圧が、読み出した電圧の閾値を超えている場合、前記発光素子群が故障したと判断し、
   前記制御部は、前記判定部により前記発光素子群が故障したと判断された場合、前記定電流電源部に定電流の出力を停止させることを特徴とする請求項１から５のいずれかの電源装置。
7. 直列接続された発光素子群と接続され、前記発光素子群に定電流を出力して前記発光素子群を点灯させる定電流電源部と、
   前記発光素子群の構成と前記定電流電源部から前記発光素子群に印加される電圧の閾値との対応関係を予め記憶する記憶部と、
   前記定電流電源部から前記発光素子群に印加される電圧を検出する電圧検出部と、
   前記記憶部から、判定した構成に対応する電圧の閾値を読み出し、前記電圧検出部により検出された電圧が、読み出した電圧の閾値を超えている場合、前記発光素子群が故障したと判断する判定部と、
   前記判定部により前記発光素子群が故障したと判断された場合、前記定電流電源部に定電流の出力を停止させる制御部と
   を備えることを特徴とする電源装置。
8. 前記記憶部は、前記発光素子群を構成する発光素子の数を前記発光素子群の構成として記憶し、
   前記判定部は、前記定電流電源部から所定の電流値の定電流が出力されている状態にて、前記電圧検出部により検出された電圧に基づき、前記発光素子群を構成する発光素子の数を判定することを特徴とする請求項１から７のいずれかの電源装置。
9. 請求項１から８のいずれかの電源装置と、
   前記電源装置と接続される、直列接続された発光素子群と
   を備えることを特徴とする照明装置。

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