JP2013218987A - Ｌｅｄ点灯回路および、これを用いたｌｅｄ光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源部への過電流および、電源供給開始時における突入電流を抑制することができるＬＥＤ点灯回路および、これを用いたＬＥＤ光源装置を提供する。
【解決手段】第１の直流電圧を生成する電源電圧入力部１と、第１の直流電圧から第２の直流電圧を生成する昇圧動作を行い、光源部７に印加する昇圧チョッパ回路３と、インピーダンス素子Ｚ１およびスイッチング素子ＳＷ１の並列回路で構成される電流調整部２と、スイッチング素子ＳＷ１のオン・オフおよび昇圧動作を制御する制御部４と、光源部７に過電流が供給される異常状態を検出する異常検出部とを備え、制御部４は、スイッチング素子ＳＷ１を電源電圧の供給開始から所定期間オフ状態に維持した後にオン状態に切り替え、異常状態を検出している場合、スイッチング素子ＳＷ１をオフ状態に維持して昇圧動作を停止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ点灯回路および、これを用いたＬＥＤ光源装置に関するものである。

近年、ＬＥＤ素子（発光ダイオード）の発光効率が高まり照明灯の光源への応用が検討されており、現行の蛍光ランプからの置き換えを考える場合、商用電源に接続できる構成が望まれる。最近では、蛍光ランプと略同一形状を持ち、蛍光灯器具に取り付け可能な電源一体で構成される電源回路（点灯回路）一体型のＬＥＤ光源装置（ＬＥＤランプ）も提供されている（例えば、特許文献１参照）。

一般に、商用電源は５０〜６０Ｈｚの交流であり、日本国内においては電圧も１００〜２４２Ｖである。最も簡単な構成で、商用電源を用いてＬＥＤ素子を点灯する場合、抵抗器を電流制限要素として用いた点灯回路が使用されている。ところが、点灯回路に抵抗器を用いた場合には、抵抗器での電力損失が大きく、光源としてのエネルギー効率が悪い。また、交流電源に接続した場合、ＬＥＤ素子はダイオードであるので、交流の半サイクルでしか発光せず、ちらつきになってしまうという問題があった。そこで、電流を安定して供給するために、昇圧チョッパ回路を直流電源として用いる方法がある（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−１４０８４３号公報 特開２００２−８４０９号公報

複数個のＬＥＤ素子と電流制限用抵抗を直列に接続した直列回路の場合、ＬＥＤ素子が短絡破壊した場合には、抵抗に加わる電圧が上昇し、電流も上昇する。また、特許文献２のように、複数個のＬＥＤ素子を直列に接続する直列回路を複数並列接続する場合、複数個のＬＥＤ素子のうち一つが短絡破壊した場合には、破壊したＬＥＤ素子を持つ直列回路のみに短絡電流が流れる。このような過電流状態となると、ＬＥＤ素子の温度は上昇し、発光効率低下および、短寿命となる。さらに、ＬＥＤ素子の温度上昇のため、ＬＥＤ実装基板やＬＥＤ光源装置を構成する構造材の難燃性によっては、構造材の熱による変形や、最悪は発煙や発火することも考えなければならない。

特許文献１では、回路要素の負担電圧がＬＥＤ直列回路よりも小さくなるように定電圧レギュレータを制御することで、上記課題を解決している。しかし、定電圧レギュレータとして昇圧チョッパ回路を用いる場合、昇圧チョッパの制御は、入力電圧のピーク値よりも高い電圧範囲であり、ＬＥＤ素子の短絡破壊が発生し、ＬＥＤ直列回路の順方向電圧の総和＞入力電圧のピーク値となってしまうと制御を行うことができないという問題がある。

また、昇圧チョッパを用いた電源回路を用いることによって、入力電流の波形歪み法規等で規定されるレベルまで抑制することは可能となるが、入力電流の昇圧チョッパ出力端に接続される比較的大容量の平滑用コンデンサのため、商用電源をスイッチ等によって電源供給を開始した際に、過大な突入電流が平滑用コンデンサに流入してしまう。

特許文献１のような電源回路一体型のＬＥＤ光源装置を、現状の技術で比較的安価に構成し従来光源である蛍光灯（ＦＬＲ４０）に相当する光出力を得ようとする場合、約２５〜３５Ｗの電力が必要とされる。そして、蛍光灯器具の主流である２灯用器具にこのランプを用いると器具１台あたりでは約５０〜７０Ｗが必要となる。従来の蛍光灯用の放電灯点灯装置においては、蛍光灯１灯を点灯させるものと、２灯以上の複数灯を点灯させるものがあり、照明器具１台に対し点灯装置１台で構成される場合が多い。したがって、電源一体型のＬＥＤ光源装置を２つ以上接続する照明器具においては、灯数に応じて突入電流が増大してしまうという問題がある。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源部への過電流および、電源供給開始時における突入電流を抑制することができるＬＥＤ点灯回路および、これを用いたＬＥＤ光源装置を提供することにある。

本発明のＬＥＤ点灯回路は、電源に接続され、当該電源の電源電圧から第１の直流電圧を生成する電源電圧入力部と、前記第１の直流電圧を昇圧して第２の直流電圧を生成する昇圧動作を行い、前記第２の直流電圧を１乃至複数のＬＥＤ素子からなる光源部に印加する昇圧チョッパ回路と、電流制限要素およびスイッチング素子の並列回路で構成され、前記電源電圧入力部と前記昇圧チョッパ回路との間に介挿される電流調整部と、前記スイッチング素子のオン・オフおよび前記昇圧動作を制御する制御部と、前記光源部に過電流が供給される異常状態を検出する異常検出部とを備え、前記制御部は、前記スイッチング素子を前記電源電圧の供給が開始されてから所定期間オフ状態に維持した後にオン状態に切り替え、前記異常検出部が前記異常状態を検出していない場合、前記スイッチング素子をオン状態に維持して前記昇圧動作を実行させ、前記異常検出部が前記異常状態を検出している場合、前記スイッチング素子をオフ状態に維持して前記昇圧動作を停止させることを特徴とする。

この点灯回路において、前記異常検出部は、前記第２の直流電圧を検出する負荷電圧検出部を有し、前記負荷電圧検出部の検出結果が第１の閾値電圧以下である場合に前記異常状態を検出することが好ましい。

この点灯回路において、前記異常検出部は、前記第１の直流電圧を検出する電源電圧検出部を有し、前記電源電圧検出部の検出結果が第２の閾値電圧以上である場合に前記異常状態を検出することが好ましい。

この点灯回路において、前記制御部は、前記電源電圧検出部の検出結果が第３の閾値電圧以下である場合、前記昇圧動作を停止させることが好ましい。

本発明のＬＥＤ光源装置は、電源に接続され、当該電源の電源電圧から第１の直流電圧を生成する電源電圧入力部と、前記第１の直流電圧を昇圧して第２の直流電圧を生成する昇圧動作を行い、前記第２の直流電圧を１乃至複数のＬＥＤ素子からなる光源部に印加する昇圧チョッパ回路と、電流制限要素およびスイッチング素子の並列回路で構成され、前記電源電圧入力部と前記昇圧チョッパ回路との間に介挿される電流調整部と、前記スイッチング素子のオン・オフおよび前記昇圧動作を制御する制御部と、前記光源部に過電流が供給される異常状態を検出する異常検出部とを備え、前記制御部は、前記スイッチング素子を前記電源電圧の供給が開始されてから所定期間オフ状態に維持した後にオン状態に切り替え、前記異常検出部が前記異常状態を検出していない場合、前記スイッチング素子をオン状態に維持して前記昇圧動作を実行させ、前記異常検出部が前記異常状態を検出している場合、前記スイッチング素子をオフ状態に維持して前記昇圧動作を停止させるＬＥＤ点灯回路と、当該ＬＥＤ点灯回路によって点灯される１乃至複数のＬＥＤ素子からなる光源とを備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明では、光源部への過電流および、電源供給開始時における突入電流を抑制することができるという効果がある。

実施形態１のＬＥＤ点灯回路の回路構成図である。 実施形態２のＬＥＤ点灯回路の回路構成図である。 実施形態２のＬＥＤ光源装置の概略図である。 （ａ）スタータ式点灯回路の回路構成図である。（ｂ）ラピッドスタート式点灯回路の回路構成図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本実施形態のＬＥＤ点灯回路の回路構成図を図１に示す。本実施形態のＬＥＤ点灯回路は、電源電圧入力部１と、電流調整部２と、昇圧チョッパ回路３と、制御部４と、スイッチ駆動部５と、負荷電圧検出部６とで構成されている。

電源電圧入力部１は、コンデンサＣ１とダイオードブリッジＤＢ１とで構成され、商用電源Ｅ１に接続される。コンデンサＣ１は、商用電源Ｅ１の出力端間に接続されている。ダイオードブリッジＤＢ１は、コンデンサＣ１に並列接続され、商用電源Ｅ１の電源電圧（交流電圧）を全波整流することで第１の直流電圧を生成する。そして、電源電圧入力部１は、第１の直流電圧を、後段に設けられる電流調整部２を介して昇圧チョッパ回路３に出力する。

電流調整部２は、インピーダンス素子Ｚ１（電流制限要素）とスイッチング素子ＳＷ１との並列回路で構成されている。そして、電流調整部２は、電源電圧入力部１のダイオードブリッジＤＢ１の正極側出力端子と昇圧チョッパ回路３との間に介挿されている。

また、スイッチング素子ＳＷ１は、スイッチ駆動部５によってオン・オフ駆動される。スイッチ駆動部５は、後述するインダクタＬ１の第１の二次巻線Ｎ２ａに生じる誘導電圧を駆動電源としてスイッチング素子ＳＷ１をオン・オフ駆動しており、制御部４から出力される制御信号に基づいてスイッチング素子ＳＷ１をオン状態またはオフ状態に維持する。

昇圧チョッパ回路３は、インダクタＬ１とスイッチング素子ＳＷ２とダイオードＤ１と平滑用のコンデンサＣ２と抵抗Ｒ１とで構成されている。具体的には、ダイオードブリッジＤＢ１の出力端間に、電流調整部２とインダクタＬ１とダイオードＤ１とコンデンサＣ２との直列回路が接続されている。また、ダイオードＤ１とコンデンサＣ２との直列回路と並列に、スイッチング素子ＳＷ２と抵抗Ｒ１との直列回路が接続されている。スイッチング素子ＳＷ２は、制御回路４によってオン・オフが制御される。そして、昇圧チョッパ回路３は、スイッチング素子ＳＷ２が制御回路４によってオン・オフ駆動されることで、電源電圧入力部１から出力される第１の直流電圧を昇圧して第２の直流電圧をコンデンサＣ２の両端間に生成する昇圧動作を行う。

光源部７は、コンデンサＣ２に並列接続されており、複数（図示例では３つ）のＬＥＤ素子７１からなる並列回路が、複数（図示例では３つ）直列接続されることで構成されている。そして、光源部７は、第２の直流電圧が印加されることでＬＥＤ電流が流れ、各ＬＥＤ素子７１が点灯する。なお、光源部７の構成は、上記構成に限定するものではなく、例えば１乃至複数個のＬＥＤ素子７１が直列接続または並列接続された構成でもよい。

制御部４は、電流調整部２のスイッチング素子ＳＷ１と、昇圧チョッパ回路３のスイッチング素子ＳＷ２との両方のスイッチング制御を行う。制御部４は、スイッチ駆動部５にスイッチング素子ＳＷ１をオンまたはオフさせる制御信号を送信する。そして、スイッチ駆動部５は、制御部４から送信される制御信号に基づいて、スイッチング素子ＳＷ１をオンまたはオフする。

また、制御部４は、スイッチング素子ＳＷ２を臨界モードでスイッチング制御しており、光源部７に供給されるＬＥＤ電流を定電流制御する。スイッチング素子ＳＷ２に直列接続された抵抗Ｒ１は、電流検出部として機能しており、スイッチング素子ＳＷ１に流れる電流の検出結果（抵抗Ｒ１の両端電圧）を第１の電流検出信号として制御部４に出力する。また、インダクタＬ１は、第２の二次巻線Ｎ２ｂを備えており、第２の二次巻線Ｎ２ｂは、一端がグランドに接地され、他端が制御部４に接続されている。第２の二次巻線Ｎ２ｂは、インダクタＬ１に蓄積されているエネルギーを検出するエネルギー検出部として機能しており、検出結果（第２の二次巻線Ｎ２ｂの誘導電圧）をゼロクロス信号として制御部４に出力する。

また、本実施形態のＬＥＤ点灯回路は、光源部７に直列接続され、電流検出部として機能する抵抗Ｒ２を備えており、抵抗Ｒ２は光源部７に流れるＬＥＤ電流の検出結果（抵抗Ｒ２の両端電圧）を第２の電流検出信号として制御部４に出力する。そして、制御部４は、第２の電流検出信号（ＬＥＤ電流）が所望の値で略一定となるように、第１の電流検出信号とゼロクロス信号とに基づいてスイッチング素子ＳＷ１を臨界モードでスイッチング制御している。具体的には、制御部４は、ゼロクロス信号に基づいて、インダクタＬ１に蓄積されているエネルギーが略ゼロとなるタイミングでスイッチング素子ＳＷ１をオンする。そして、制御部４は、第１の電流検出信号に基づいて、スイッチング素子ＳＷ１に流れる電流が所定値に達するタイミングでスイッチング素子ＳＷ１をオフする。制御部４は、スイッチング素子ＳＷ１を上記スイッチング制御（臨界制御）することで、光源部７に流れるＬＥＤ電流が所望値となるように定電流制御している。なお、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング制御は、臨界モードに限定するものではなく、スイッチング素子ＳＷ２の駆動周期を一定とする連続モードまたは不連続モードであってもよい。

また、本実施形態の制御部４は、スイッチング素子ＳＷ１を電源供給が開始されてから所定期間オフ状態に維持させることで、電源供給開始時にコンデンサＣ２に流れる突入電流を抑制している。制御部４は、図示しないタイマー回路を備えており、商用電源Ｅ１から電源電圧入力部１に電源電圧の供給が開始されると計時を開始し、所定期間が経過するまではスイッチ駆動部５にスイッチング素子ＳＷ１をオフ状態に維持させる制御信号を出力する。スイッチング素子ＳＷ１がオフ状態を維持することによって、コンデンサＣ２が充電される際に流れる突入電流は、電流制限要素であるインピーダンス素子Ｚ１を介して流れることとなるので、突入電流を低減させることができる。そして、制御部４は、コンデンサＣ２がある程度充電された所定期間経過後に、スイッチ駆動部５にスイッチング素子ＳＷ１をオン状態に維持させる制御信号を出力することで、スイッチング素子ＳＷ１をオフ状態からオン状態に切替える。

これにより、本実施形態のＬＥＤ点灯回路は、電源供給開始時における突入電流を低減させることができ、突入電流による回路素子の破壊を防止することができる。さらに、スイッチング素子ＳＷ１は、所定期間経過後にオフ状態からオン状態に切替えられるので、スイッチング素子ＳＷ２がスイッチング制御されて光源部７を点灯させている際は、インピーダンス素子Ｚ１に流れる電流が略ゼロとなる。したがって、インピーダンス素子Ｚ１による電力損失が低減し、光源部７を点灯させるエネルギー効率の悪化を低減させることができる。

また、本実施形態のＬＥＤ点灯回路は、負荷電圧検出部６を備えている。負荷電圧検出部６は、昇圧チョッパ回路３が光源部７に印加する第２の直流電圧を検出しており、検出結果を電圧検出信号として制御部４に出力している。制御部４は、エラーアンプを備えており、第２の直流電圧（電圧検出信号）と所定の第１の閾値電圧との比較結果に基づいて、光源部７に過電流が供給される異常状態であるか否かを検出する。なお、本実施形態の制御部４と負荷電圧検出部６とで、本願発明の異常検出部を構成している。

例えば、複数のＬＥＤ素子７１のうちいくつかが短絡破壊し、各ＬＥＤ素子７１の順方向電圧の総和（以下、総和順方向電圧と称す）が低下したとする。本実施形態のＬＥＤ点灯回路は、昇圧チョッパ回路３が第１の直流電圧を昇圧して第２の直流電圧を生成する際に、この第２の直流電圧を変動させることで、光源部７に供給されるＬＥＤ電流を定電流制御している。したがって、総和順方向電圧が第１の直流電圧のピーク値（商用電源Ｅ１の電源電圧のピーク値）よりも高い場合、昇圧チョッパ回路３は、ＬＥＤ電流が所望の値となるように第１の直流電圧を昇圧して第２の直流電圧を生成することができ、光源部７に過電流が供給されることはない。しかし、ＬＥＤ素子７１の短絡破壊がさらに進行し、総和順方向電圧が第１の直流電圧のピーク値よりも低くなった場合、昇圧チョッパ回路３を介して光源部７に第１の直流電圧が印加され、光源部７に過電流が供給される異常状態となる。

そこで、制御部４は、光源部７に印加される第２の直流電圧と、所定の第１の閾値電圧とを比較することで、光源部７に過電流が供給される異常状態を検出する。第１の閾値電圧は、予め決められた第２の直流電圧の下限値（例えば、第１の直流電圧のピーク値）に設定されており、制御部４は、第２の直流電圧が第１の閾値電圧以下となった場合に、光源部７に過電流が供給される異常状態であると判断する。なお、第１の閾値電圧は、第１の直流電圧のピーク値に限定するものではない。

制御部４は、第２の直流電圧が第１の閾値電圧以下である場合、光源部７に過電流が供給される異常状態であることを検出する。そして、制御部４は、異常状態を検出した場合、スイッチング素子ＳＷ２をオフ状態に維持して昇圧チョッパ回路３の昇圧動作を停止させると共に、スイッチ駆動部５にスイッチング素子ＳＷ１をオフ状態に維持させる制御信号を出力する。スイッチング素子ＳＷ１がオフ状態に維持されることによって、電流制限要素であるインピーダンス素子Ｚ１を介して光源部７に電流が供給されることとなるので、光源部７に供給されるＬＥＤ電流が低減し、光源部７に過電流が供給されることを防止することができる。過電流を防止することによって、光源部７や他の回路素子の破壊を防止することができる。さらに、ＬＥＤ素子７１の温度上昇が抑制されるので、ＬＥＤ実装基板やＬＥＤ光源装置を構成する構造材の熱による変形や発煙，発火を防止することができる。

このように、本実施形態のＬＥＤ点灯回路は、スイッチング素子ＳＷ１を電源供給が開始されてから所定期間オフ状態に維持した後にオン状態に切替える。これにより、電源供給開始時における突入電流を抑制し、光源部７を点灯させるエネルギー効率の悪化を低減させることができる。さらに、ＬＥＤ素子７１が短絡破壊して総和順方向電圧が低下し、光源部７に過電流が供給される異常状態が発生した場合、スイッチング素子ＳＷ１をオフ状態に切り替えることで、光源部７に過電流が供給されることを抑制することができる。

すなわち、本実施形態のＬＥＤ点灯回路は、電源電圧の供給開始時と、光源部７に過電流が供給される異常時において、電流供給経路にインピーダンス素子Ｚ１を介挿することによって、突入電流および光源部７への過電流を抑制し、安全性を向上させることができる。

なお、インピーダンス素子Ｚ１は、温度上昇に対して抵抗値が増大するような素子、例えば過電流・加熱保護用素子として一般的に使用されるＰＴＣサーミスタで構成するのが望ましい。これにより、例えば光源部７に過電流が供給される異常状態において、インピーダンス素子Ｚ１に電流が流れることによって、インピーダンス素子Ｚ１の温度が上昇する。これにより、インピーダンス素子Ｚ１の抵抗値が増大することで光源部７に供給される電流が低減し、光源部７への過電流をより抑制することができる。

また、電源供給が開始されてから、昇圧チョッパ回路３の昇圧動作が開始して第２の直流電圧の値が安定するまでの期間は、異常状態の検出を無効とするマスク手段を制御部４に設けることが望ましい。これにより、電源供給開始直後において、第２の直流電圧が第１の閾値電圧を下回っている場合に、異常状態の誤検出を防止することができる。

（実施形態２）
本実施形態のＬＥＤ点灯回路の回路構成図を図２に示す。本実施形態のＬＥＤ点灯回路は、実施形態１のＬＥＤ点灯回路の構成に加えて、電源電圧検出部８を備えていることに特徴を有するものである。なお、実施形態１と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。

電源電圧検出部８は、昇圧チョッパ回路３に入力される第１の直流電圧を検出しており、検出結果を電源電圧検出信号として制御部４に出力する。制御部４は、エラーアンプを備えており、第１の直流電圧（電源電圧検出信号）と所定の第２の閾値電圧との比較結果に基づいて、光源部７に過電流が供給される異常状態であるか否かを検出する。なお、本実施形態の制御部４と負荷電圧検出部６と電源電圧検出部８とで、本願発明の異常検出部を構成している。

例えば、本実施形態のＬＥＤ点灯回路の入力電源電圧の定格値が１００Ｖであるとした場合、このＬＥＤ点灯回路に誤って電源電圧が２００Ｖの商用電源が接続されると、光源部７に過電流が供給される異常状態となる。

そこで、本実施形態の制御部４は、第１の直流電圧と、所定の第２の閾値電圧とを比較することで、光源部７に過電流が供給される異常状態を検出する。第２の閾値電圧は、予め決められた第１の直流電圧の上限値（例えば、電源電圧の定格上限値）に設定されており、制御部４は、第１の直流電圧が第２の閾値電圧以上である場合に、光源部７に過電流が供給される異常状態であると判断する。なお、第２の閾値電圧は、電源電圧の定格上限値に限定するものではない。

制御部４は、第１の直流電圧が第２の閾値電圧以上である場合、光源部７に過電流が供給される異常状態であることを検出する。そして、制御部４は、異常状態を検出した場合、スイッチング素子ＳＷ２をオフ状態に維持して昇圧チョッパ回路３の昇圧動作を停止させると共に、スイッチ駆動部５にスイッチング素子ＳＷ１をオフ状態に維持させる制御信号を出力する。スイッチング素子ＳＷ１がオフ状態に維持されることによって、電流制限要素であるインピーダンス素子Ｚ１を介して光源部７に電流が供給されることとなるので、光源部７に供給されるＬＥＤ電流が低減し、光源部７に過電流が供給されることを防止することができる。また、昇圧チョッパ回路３の昇圧動作を停止させているので、光源部７が点灯することなく、回路素子の損傷を防止することができる。

このように、電源電圧が高い電源に誤って接続されて過電流が供給される異常状態であっても、電源の誤接続を検出して電流供給経路にインピーダンス素子Ｚ１を介挿することによって、光源部７への過電流を抑制し、安全性を向上させることができる。

また、制御部４は、第１の直流電圧と、所定の第３の閾値電圧とを比較することで、電源電圧が定格値よりも低い電源への誤接続を検出するように構成してもよい。第３の閾値電圧は、予め決められた第１の直流電圧の下限値（例えば、電源電圧の定格下限値）に設定されており、制御部４は、第１の直流電圧が第３の閾値電圧以下である場合に、電源電圧が定格値よりも低い電源に誤接続されていることを検出する。そして、制御部４は、電源電圧が定格値よりも低い電源に誤接続されていることを検出した場合、スイッチング素子ＳＷ２をオフ状態に維持し、昇圧チョッパ回路３の昇圧動作を停止すると共に、スイッチ駆動部５にスイッチング素子ＳＷ１をオフ状態に維持させる制御信号を出力する。これにより、電源電圧が定格値よりも低い電源に誤接続された際に、光源部７が誤って点灯することを防止することができる。

すなわち、制御部４は、第１の直流電圧と、第２，第３の閾値電圧とを比較することで、電源電圧が高い電源または低い電源への誤接続を検出することができる。そして、制御部４が電源の誤接続を検出した場合に、昇圧チョッパ回路３の昇圧動作を停止することで、光源部７が点灯することを防止することができ、回路素子の損傷を防止することができる。

次に、上記のＬＥＤ点灯回路と、このＬＥＤ点灯回路によって点灯される光源部７とを備えたＬＥＤ光源装置９について説明する。

図３に、本実施形態のＬＥＤ光源装置９の概略図を示す。本実施形態のＬＥＤ光源装置９は、ＬＥＤ点灯回路（図３での図示は省略する）と光源部７とが一体構成されており、蛍光ランプ（放電灯）と同一形状に形成され、同一口金を有している。

ＬＥＤ光源装置９は、直管型の透光管９１内に、ＬＥＤ素子７１およびＬＥＤ点灯回路（図示なし）が実装された実装基板９２が収納されている。透光管９１の一端には一対の端子Ｔ１，Ｔ４を有する口金９３ａが設けられ、他端には一対の端子Ｔ２，Ｔ３を有する口金９３ｂが設けられている。本実施形態では、口金９３ａの端子Ｔ１，Ｔ４が商用電源Ｅ１に接続される入力端子を構成しており、端子Ｔ１，Ｔ４を介して商用電源Ｅ１と入力電源部１とが電気的に接続される。また、口金９３ｂの端子Ｔ２，Ｔ３は互いに電気的に絶縁されており、ＬＥＤ点灯回路には接続されていない。そして、口金９３ａ，９３ｂの各々が照明器具のソケットに取り付けられることで、ＬＥＤ光源装置９が照明器具に取り付けられる。なお、ＬＥＤ光源装置９が取り付けられる照明器具は、一方のソケットのみ商用電源Ｅ１に接続された構成であり、このソケットに口金９３ａが接続されることで、端子Ｔ１，Ｔ４間に電源電圧（交流電圧）が印加されて、光源部７が点灯する。

本実施形態のＬＥＤ点灯回路は、上記のＬＥＤ点灯回路を備えており、電源電圧の供給開始時と、光源部７に過電流が供給される異常時において、電流供給経路にインピーダンス素子Ｚ１を介挿することによって、突入電流および光源部７への過電流を抑制し、安全性を向上させることができる。

また、本実施形態のＬＥＤ光源装置９は、蛍光ランプと同一形状に形成されているが、上記構成を備えることで、蛍光灯を点灯させる点灯回路を備えた照明器具に取り付けられた場合でも、この照明器具内の点灯回路に過電流が流れることを防止することができる。

蛍光灯を点灯させる点灯回路として、一般的にスタータ式点灯回路やラピッドスタート式点灯回路がある。図４（ａ）（ｂ）に、蛍光灯（放電灯）を点灯させる点灯回路の回路構成図を示す。なお、図４（ａ）は、スタータ式点灯回路であり、図４（ｂ）は、ラピッドスタート式点灯回路である。

スタータ式点灯回路は、予め放電灯Ｌａのフィラメントｆを十分予熱してから放電を行わせるものです。スイッチＳＷ３がオンされると、点灯管Ｋ１の接点Ｑ１がオンし、放電灯Ｌａの両方のフィラメントｆに短絡電流が流れて、エミッターを予熱して電子が放出されます。やがて、点灯管Ｋ１の接点Ｑ１がオフするとその瞬間に安定器Ａ１からインダクションキック電圧とよばれる高電圧が両極間にかかり、放電灯が始動（点灯）します。なお、点灯管Ｋ１は、接点Ｑ１に並列接続された雑音防止コンデンサＣ３を有しています。

このようなスタータ式点灯回路を有する照明器具に、本実施形態のＬＥＤ光源装置９を誤って接続した場合であっても、口金９３ｂの端子Ｔ２，Ｔ３間で電流経路が遮断されるので、ＬＥＤ光源装置９に電源供給されることがない。そのため、この照明器具に設けられスタータ式点灯回路の安定器Ａ１に過電流が流れることがないので、この照明器具のソケットに過電圧が印加されることがなく、安全性を向上させることができる。

また、ラピッドスタート式点灯回路は、安定器Ａ２がフィラメントｆの予熱および、点灯のための高電圧を発生し、近接導体Ｂ１の始動補助作用によって放電灯Ｌａを点灯させます。

このようなラピッドスタート式点灯回路を有する照明器具に、本実施形態のＬＥＤ光源装置９を誤って接続した場合であっても、ＬＥＤ光源装置９には、蛍光灯Ｌａのフィラメントｆを予熱するための電圧しか印加されない。ＬＥＤ光源装置９に設けられた制御部４は、電源電圧検出部８の検出結果が第３の閾値電圧よりも低い場合に、昇圧チョッパ回路３の昇圧動作を停止させるので、光源部７が点灯しない。したがって、この照明器具に設けられたラピッドスタート式点灯回路が有する安定器Ａ２に過電流が流れることがないので、この照明器具のソケットに過電圧が印加されることがなく、安全性を向上させることができる。

このように、本実施形態のＬＥＤ光源装置９が蛍光灯を点灯させる点灯回路を備えた照明器具に誤って取り付けられた場合でも、この照明器具内の安定器に過電流が流れたり、ソケットに過電圧が印加されることがない。したがって、照明器具の安定器などの発煙・発火を防止し、安全性を向上させることができる。

１ 電源電圧入力部
２ 電流調整部
３ 昇圧チョッパ回路
４ 制御回路
５ スイッチ駆動部
６ 負荷電圧検出部
７ 光源部
７１ ＬＥＤ素子
Ｅ１ 商用電源
Ｚ１ インピーダンス素子（電流制限要素）
ＳＷ１ スイッチング素子

Claims (5)

1. 電源に接続され、当該電源の電源電圧から第１の直流電圧を生成する電源電圧入力部と、
   前記第１の直流電圧を昇圧して第２の直流電圧を生成する昇圧動作を行い、前記第２の直流電圧を１乃至複数のＬＥＤ素子からなる光源部に印加する昇圧チョッパ回路と、
   電流制限要素およびスイッチング素子の並列回路で構成され、前記電源電圧入力部と前記昇圧チョッパ回路との間に介挿される電流調整部と、
   前記スイッチング素子のオン・オフおよび前記昇圧動作を制御する制御部と、
   前記光源部に過電流が供給される異常状態を検出する異常検出部とを備え、
   前記制御部は、前記スイッチング素子を前記電源電圧の供給が開始されてから所定期間オフ状態に維持した後にオン状態に切り替え、前記異常検出部が前記異常状態を検出していない場合、前記スイッチング素子をオン状態に維持して前記昇圧動作を実行させ、前記異常検出部が前記異常状態を検出している場合、前記スイッチング素子をオフ状態に維持して前記昇圧動作を停止させることを特徴とするＬＥＤ点灯回路。
2. 前記異常検出部は、前記第２の直流電圧を検出する負荷電圧検出部を有し、前記負荷電圧検出部の検出結果が第１の閾値電圧以下である場合に前記異常状態を検出することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯回路。
3. 前記異常検出部は、前記第１の直流電圧を検出する電源電圧検出部を有し、前記電源電圧検出部の検出結果が第２の閾値電圧以上である場合に前記異常状態を検出することを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤ点灯回路。
4. 前記制御部は、前記電源電圧検出部の検出結果が第３の閾値電圧以下である場合、前記昇圧動作を停止させることを特徴とする請求項３記載のＬＥＤ点灯回路。
5. 請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ点灯回路と、当該ＬＥＤ点灯回路によって点灯される１乃至複数のＬＥＤ素子からなる光源とを備えることを特徴とするＬＥＤ光源装置。
   

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