JP2013251065A - Ｌｅｄ駆動装置及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】調光状態に応じた異常状態の検出を適切に行うことができるＬＥＤ駆動装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ駆動装置１は、照明器具１００に設けられ、ＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂが並列に接続されてなるＬＥＤモジュール１０を駆動する。ＬＥＤ駆動装置１は、ＬＥＤモジュール１０に駆動電力を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ２と、ＬＥＤモジュール１０に流れる電流Ｉａ，Ｉｂに対応する検出電圧ＶＬを出力する電流検出回路３と、制御回路部４とを有している。ＬＥＤ駆動装置１は、入力された調光指示信号Ｓａｄに応じてＬＥＤモジュール１０の調光動作を行う。制御回路部４は、調光指示信号Ｓａｄに対応する閾値電圧を取得する。制御回路部４は、検出電圧と取得した閾値電圧とを比較し、その比較結果に応じて、ＬＥＤモジュールの異常状態を検出する。
【選択図】図２

Description

この発明は、ＬＥＤ駆動装置及び照明器具に関し、特に、ＬＥＤモジュールの調光を行うことができるＬＥＤ駆動装置及び照明器具に関する。

近年、照明器具などにおいて、ＬＥＤ（発光ダイオード）を直列に接続したＬＥＤユニットを複数並列に接続してなるＬＥＤモジュールが光源として用いられている。このような照明器具などに用いられるＬＥＤ駆動装置としては、ＬＥＤに異常電流が流れるなどの異常状態が発生したとき、それに応じて、電流の遮断などの駆動制御を行うものがある。

下記特許文献１には、ＬＥＤ群を備えた照明装置に設けられたＬＥＤ駆動回路の構成が開示されている。ＬＥＤ群は、複数のＬＥＤを直列に接続した直列接続体を複数列並列に接続して構成されている。このＬＥＤ駆動回路では、複数列の直列接続体のうちいずれかに異常電流が流れたときに、異常電流が流れた直列接続体の電流を遮断する。また、このＬＥＤ駆動回路では、ＬＥＤ群へ供給する出力電圧が過電圧になったとき、直列接続体のすべての列の電流を遮断する。

特開２００９−２５２３４４号公報

上記のＬＥＤ駆動装置は、異常状態が発生したとき、発生した異常の種類に応じた閉ループの制御回路により、ＬＥＤ駆動装置内において保護動作が行われるように構成されている。しかしながら、このようなＬＥＤ駆動装置の構成によっては、調光制御が行われている場合においては、ＬＥＤ駆動装置の内部で実際に異常が発生しているのかどうかについて的確に検出することができない、という問題があった。

すなわち、上記のようなＬＥＤ駆動装置において、１つのＬＥＤユニット内で複数のＬＥＤがショート又はオープンすると、各ＬＥＤユニットに流れる電流が不均一になる。そのため、各ＬＥＤユニットの駆動電圧が、各ＬＥＤユニット間でバランスが取れるようになるまで低下する。

ここで、ＬＥＤモジュールが調光されると、ＬＥＤの順方向電圧ＶＦ（フォワード電圧）が変動する。換言すると、ＬＥＤモジュールの駆動電圧は、調光状態によって変動する。そのため、上記のＬＥＤ駆動装置による異常状態の検出方法では、１つのＬＥＤユニット内において複数のＬＥＤがショート状態又はオープン状態となったときでも、それを異常として検出することは困難である。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、調光状態に応じた異常状態の検出を適切に行うことができるＬＥＤ駆動装置及び照明器具を提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、調光指示信号に応じてＬＥＤ（発光ダイオード）モジュールの調光動作を行うＬＥＤ駆動装置は、ＬＥＤモジュールに駆動電力を出力する駆動回路部と、ＬＥＤモジュールに接続されており、ＬＥＤモジュールに流れる電流を検出して、検出結果に対応する検出電圧を出力する電流検出回路と、電流検出回路から出力された検出電圧と調光指示信号に対応する閾値電圧とを比較し、その比較結果に応じてＬＥＤモジュールの異常状態を検出する制御回路部とを備える。

好ましくは、ＬＥＤ駆動装置は、１個以上のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤユニットが複数並列に接続されて構成されたＬＥＤモジュールの調光動作を行い、制御回路部は、各ＬＥＤユニットの動作電圧が所定範囲にない異常電圧となっていることを異常状態として検出する。

好ましくは、制御回路部は、予め複数の調光指示信号のそれぞれに対応する調光率情報を記憶する調光テーブル記憶部と、予め複数の調光指示信号のそれぞれに対応する閾値電圧に関する情報を記憶する閾値電圧テーブル記憶部と、調光テーブル記憶部が記憶する情報に基づいて調光指示信号に対応する調光率情報を取得する調光率取得部と、閾値電圧テーブル記憶部が記憶する情報に基づいて調光指示信号に対応する閾値電圧を取得する閾値電圧取得部と、調光率取得部により取得された調光率情報に基づいて、ＰＷＭ信号生成情報を出力する生成情報出力部と、生成情報出力部により出力されたＰＷＭ信号生成情報に基づいてＰＷＭ調光信号を生成し、生成したＰＷＭ調光信号を駆動回路部に出力するＰＷＭ信号生成部と、閾値電圧取得部により取得された閾値電圧と、電流検出回路から入力される検出電圧とを比較し、その比較結果に応じてＬＥＤモジュールの異常状態を検出する異常検出部とを有する。

好ましくは、制御回路部は、予め複数の調光指示信号のそれぞれに対応する調光率情報を記憶する調光テーブル記憶部と、調光テーブル記憶部が記憶する情報に基づいて調光指示信号に対応する調光率情報を取得する調光率取得部と、調光率取得部により取得された調光率情報に基づいて、ＰＷＭ信号生成情報を出力する生成情報出力部と、生成情報出力部により出力されたＰＷＭ信号生成情報に基づいてＰＷＭ調光信号を生成し、生成したＰＷＭ調光信号を駆動回路部に出力するＰＷＭ信号生成部と、調光率取得部により取得された調光率情報と調光指示信号とに基づいて、調光指示信号に対応する閾値電圧を算出する閾値電圧算出部と、閾値電圧算出部により算出された閾値電圧と、電流検出回路から入力される検出電圧とを比較し、その比較結果に応じてＬＥＤモジュールの異常状態を検出する異常検出部とを有する。

好ましくは、制御回路部は、ＬＥＤモジュールの異常状態を検出したとき、ＬＥＤモジュールへの電力供給を停止又は低減するように駆動回路部を制御する。

好ましくは、制御回路部は、異常検出部によりＬＥＤモジュールの異常状態が検出されたとき、エラー判定信号を出力する判定信号出力部と、判定信号出力部からエラー判定信号が入力されたとき、駆動回路部にエラー信号を出力するエラー信号生成部とをさらに有する。

この発明の他の局面に従うと、照明器具は、１個以上のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤユニットが複数並列に接続されてなるＬＥＤモジュールと、ＬＥＤモジュールを駆動する上述に記載のＬＥＤ駆動装置と、ＬＥＤ駆動装置に調光指示信号を出力する調光制御装置とを備える。

これらの発明に従うと、制御回路部は、電流検出回路から出力された検出電圧と調光指示信号に対応する閾値電圧とを比較し、その比較結果に応じてＬＥＤモジュールの異常状態を検出できる。したがって、調光状態に応じた異常状態の検出を適切に行うことができるＬＥＤ駆動装置及び照明器具を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置を用いた照明器具の構成を示すブロック図である。 ＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤモジュールの構成を示すブロック図である。 ＬＥＤ駆動装置の演算部における処理動作の手順を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤモジュールの構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態のＬＥＤ駆動装置の演算部における処理動作の手順を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置を用いた照明器具について説明する。

［第１の実施の形態］

図１は、本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置を用いた照明器具の構成を示すブロック図である。

図１に示されるように、照明器具１００は、ＬＥＤ駆動装置１と、ＬＥＤモジュール１０と、調光制御装置２０とを備えている。照明器具１００は、ＬＥＤモジュール１０が駆動されて点灯することで、照明を行う。

ＬＥＤ駆動装置１は、ＬＥＤモジュール１０に接続されている。ＬＥＤ駆動装置１は、ＬＥＤモジュール１０を駆動する。

本実施の形態において、ＬＥＤ駆動装置１は、調光制御装置２０に接続されている。調光制御装置２０は、ＬＥＤ駆動装置１に対して調光指示信号Ｓａｄを出力する。ＬＥＤ駆動装置１は、その外部の調光制御装置２０から送られた調光指示信号Ｓａｄに基づいて、ＬＥＤモジュール１０の調光動作を行う。すなわち、照明装置１００では、ＬＥＤモジュール１０による照明の明るさを変更できる。

調光指示信号Ｓａｄは、例えば、デジタル信号である。

調光制御装置２０は、例えば、明るさを変更するために照明器具１００に設けられているリモートコントローラである。調光制御装置２０とＬＥＤ駆動装置１との接続は、有線によるものであってもよいし、無線によるものであってもよい。例えば無線により調光制御装置２０とＬＥＤ駆動装置１とが接続されている場合、調光制御装置２０に発光部が設けられ、ＬＥＤ駆動装置１に受光部が設けられ、両者の間で赤外線通信を行うように構成されていてもよい。

図２は、ＬＥＤ駆動装置１及びＬＥＤモジュール１０の構成を示すブロック図である。

図２に示されるように、本実施の形態において、ＬＥＤモジュール１０は、複数のＬＥＤを直列に接続してなるＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂを有している。ＬＥＤモジュール１０は、ＬＥＤユニット１０ａとＬＥＤユニット１０ｂとが並列に接続されて構成されている。

ＬＥＤモジュール１０には、２つのＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂに限られず、さらに多くのＬＥＤユニットが設けられていてもよい。例えば、３つ以上のＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂ，…が互いに並列に接続されて、ＬＥＤモジュール１０が構成されていてもよい。ＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂは、複数のＬＥＤを有するものに限られず、１つのＬＥＤを有しているものであってもよい。例えば、ＬＥＤモジュール１０は、１つずつ互いに並列に接続された、複数個のＬＥＤで構成されていてもよい。

ＬＥＤ駆動装置１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（駆動回路部の一例）２と、電流検出回路３と、制御回路部４とを有している。ＬＥＤモジュール１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２と、電流検出回路３とに接続されている。制御回路部４には、調光指示信号Ｓａｄが入力される。すなわち、制御回路部４は、調光制御装置２０に接続されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、直流電源Ｖｃｃに接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、ＬＥＤモジュール１０に駆動電力を出力する。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２には、制御回路部４から出力されるＰＷＭ調光信号Ｓｃが入力される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、入力されたＰＷＭ調光信号Ｓｃに基づいて、ＬＥＤモジュール１０に出力する駆動電力を変化させ、ＬＥＤモジュール１０の調光動作を行う。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２には、後述のようにＬＥＤモジュール１０で異常状態が発生したときに制御回路部４から出力されるエラー信号Ｓｅが入力される。例えば、ＬＥＤユニット１０ａ及びＬＥＤユニット１０ｂの両方又はそれらのいずれか一方がオープン状態やショート状態になったとき、制御回路部４からエラー信号Ｓｅが出力される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、エラー信号Ｓｅに基づいて、ＬＥＤモジュール１０に駆動電力を出力する動作を変更する。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、エラー信号Ｓｅが送られたとき、ＬＥＤモジュール１０に駆動電力を出力する動作を停止する。

電流検出回路３は、ＬＥＤモジュール１０に接続されている。電流検出回路３は、ＬＥＤモジュール１０に流れる電流を検出して、その検出結果に対応する検出電圧を出力する。すなわち、電流検出回路３は、ＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂに流れる電流Ｉａ，Ｉｂを電圧値として検出し、検出電圧ＶＬを出力する。検出電圧ＶＬは、制御回路部４に入力される。

電流検出回路３には、ＬＥＤユニット１０ａのカソード側端子に接続された抵抗Ｒ１と、ＬＥＤユニット１０ｂのカソード側端子に接続された抵抗Ｒ２とが含まれる。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とは、それぞれＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂに接続されていない側の端子同士が接続されている。この抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続部は、接地電位との間に抵抗Ｒ０を挟んで接続されており、また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２に接続されている。抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続部からＤＣ／ＤＣコンバータ２には、ＬＥＤモジュール１０を流れる電流が、フィードバック信号Ｓｆとして送出される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、フィードバック信号Ｓｆに基づいて、ＬＥＤモジュール１０の駆動電力のフィードバック制御を行う。

電流検出回路３には、２つのダイオードＤ１，Ｄ２が含まれる。ダイオードＤ１のアノード側端子は、ＬＥＤユニット１０ａのカソード側端子と抵抗Ｒ１との間に接続されている。ダイオードＤ２のアノード側端子は、ＬＥＤユニット１０ｂのカソード側端子と抵抗Ｒ２との間に接続されている。ダイオードＤ１，Ｄ２のカソード側端子は、互いに接続されており、制御回路部４に接続されている。電流検出回路３は、ダイオードＤ１，Ｄ２を介して、ＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂに流れる電流Ｉａ，Ｉｂに対応する検出電圧ＶＬを出力する。

制御回路部４は、例えばマイクロコンピュータである。制御回路部４は、電流検出回路３から出力された検出電圧ＶＬと調光指示信号Ｓａｄに対応する閾値電圧とを比較し、その比較結果に応じてＬＥＤモジュール１０の異常状態を検出する。制御回路部４は、各ＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂの動作電圧が所定範囲にない異常電圧となっていることを、異常状態として検出できる。これらの動作は、例えば所定の制御プログラムを制御回路部４が実行することで、制御回路部４において行われる。

図２に示されるように、制御回路部４は、調光テーブル記憶部４１と、演算部（判定信号出力部の一例、調光率取得部の一例、閾値電圧取得部の一例、生成情報出力部の一例、異常検出部の一例）４２と、ＰＷＭ信号生成部４３と、閾値電圧テーブル記憶部４４と、Ａ−Ｄ変換部４５と、エラー信号生成部４６とを有している。

調光テーブル記憶部４１と閾値電圧テーブル記憶部４４とは、例えば、制御回路部４内のＲＯＭ（例えばフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭなどであってもよい。）の記憶領域の一部である。

調光テーブル記憶部４１は、予め複数の調光指示信号Ｓａｄのそれぞれに対応する調光率情報Ｓａを記憶する。すなわち、調光率情報Ｓａは、ＬＥＤ駆動装置１がＬＥＤモジュール１０を駆動させるときの調光率に対応する情報である。調光率情報Ｓａは、例えば、デジタル信号である。照明器具１００が対応可能な複数の調光指示信号Ｓａｄにそれぞれ対応する調光率情報Ｓａは、予め設定されている。調光テーブル記憶部４１においては、各調光指示信号Ｓａｄとそれに対応する調光率情報Ｓａとが対応づけられて、ルックアップテーブルとして記憶されている。なお、ＬＥＤ駆動装置１が対向可能な調光の段数（調光段数）は、例えば、２０段である。

閾値電圧テーブル記憶部４４は、予め複数の調光指示信号Ｓａｄのそれぞれに対応する閾値電圧に関する情報（閾値電圧情報）Ｓｓを記憶する。閾値電圧情報Ｓｓは、例えば、各閾値電圧に対応するデジタル信号である。閾値電圧情報Ｓｓは、調光率に対応して、予め算出されたものである。閾値電圧テーブル記憶部４４においては、各調光指示信号Ｓａｄとそれに対応する閾値電圧情報Ｓｓとが対応づけられて、ルックアップテーブルとして記憶されている。換言すると、本実施の形態において、制御回路部４内には、予め、ＬＥＤ駆動装置１で調光可能な段数の調光指示信号Ｓａｄのそれぞれに対応するように、調光率情報Ｓａと閾値電圧情報Ｓｓとが記憶されている。なお、閾値電圧情報Ｓｓは、例えば、ＬＥＤ駆動装置１が駆動する対象となるＬＥＤモジュール１０に応じて（ＬＥＤユニット１０ａ、１０ｂ、…の数や各ユニットに用いられるＬＥＤの数などに応じて）、算出されればよい。

演算部４２は、後述のようにして、入力された調光指示信号Ｓａｄに対応する調光率情報Ｓａを調光テーブル記憶部４１から入手し、ＰＷＭ信号生成情報Ｓｐを生成し、ＰＷＭ信号生成部４３に出力する。また、演算部４２は、後述のようにして、エラー判定信号Ｓｊを生成し、エラー信号生成部４６に出力する。ＰＷＭ信号生成情報Ｓｐ及びエラー判定信号Ｓｊは、例えば、デジタル信号である。

ＰＷＭ信号生成部４３は、例えばタイマである。ＰＷＭ信号生成部４３は、演算部４２から出力されたＰＷＭ信号生成情報Ｓｐに基づいてＰＷＭ調光信号Ｓｃを生成し、生成したＰＷＭ調光信号ＳｃをＤＣ／ＤＣコンバータ２に出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、出力されたＰＷＭ調光信号Ｓｃに基づいて、ＬＥＤモジュール１０を駆動させる。これにより、ＬＥＤ駆動装置１に入力された調光指示信号Ｓａｄに基づいて、ＬＥＤモジュール１０の調光動作が行われる。

Ａ−Ｄ変換部４５には、電流検出回路３から入力された、アナログ電圧である検出電圧ＶＬをデジタル信号Ｖｄに変換する。変換されたデジタル信号Ｖｄは、演算部４２に送られる。

エラー信号生成部４６は、演算部４２から出力されたエラー判定信号Ｓｊが入力されたとき、それに基づいてエラー信号Ｓｅを生成する。生成されたエラー信号Ｓｅは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２に出力される。

ここで、演算部４２は、次の処理を行うことにより、ＰＷＭ信号生成情報Ｓｐと、エラー判定信号Ｓｊとを出力する。

すなわち、演算部４２は、調光テーブル記憶部４１に記憶されているルックアップテーブルを参照し、演算部４２に入力された調光指示信号Ｓａｄに対応する調光率情報Ｓａを取得する（調光率取得部として機能する）。そして、演算部４２は、取得した調光率情報Ｓａに基づいて、その調光率情報Ｓａに対応する調光率でＬＥＤモジュール１０が駆動されるように、ＰＷＭ信号生成情報Ｓｐを生成する。これにより、生成されたＰＷＭ信号生成情報Ｓｐが、ＰＷＭ信号生成部４３に出力される（生成情報出力部として機能する）。

また、演算部４２は、閾値電圧テーブル記憶部４４に記憶されているルックアップテーブルを参照し、演算部４２に入力された調光指示信号Ｓａｄに対応する閾値電圧信号Ｓｓすなわち閾値電圧に対応するデジタル信号を取得する（閾値電圧取得部として機能する）。そして、演算部４２は、取得したデジタル信号と、電流検出回路３から入力された検出電圧ＶＬに対応するデジタル信号Ｖｄとを比較する。換言すると、演算部４２は、調光指示信号Ｓａｄに対応する閾値電圧と、電流検出回路３から出力された検出電圧ＶＬとを比較する。演算部４２は、その比較結果に応じて、ＬＥＤモジュール１０の異常状態を検出する（異常検出部として機能する）。異常状態の検出は、例えば次に説明するように行われればよい。ＬＥＤモジュール１０の異常状態が検出されたとき、演算部４２は、エラー判定信号Ｓｊを生成し、エラー信号生成部４６に出力する（判定信号出力部として機能する）。

以上のような演算部４２の動作は、例えば演算部４２が演算部４２に記憶されている制御プログラムなどを実行することにより、次のようにして実行される。

図３は、ＬＥＤ駆動装置１の演算部４２における処理動作の手順を説明するフローチャートである。

図３に示されるように、ステップＳ１において、演算部４２は、調光指示信号Ｓａｄが入力されたかどうかを判定する。演算部４２は、調光指示信号Ｓａｄが入力された場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ２の処理を行う。演算部４２は、調光指示信号Ｓａｄが入力されていない場合は（ＮＯ）、ステップＳ７の処理を行う。

ステップＳ２において、演算部４２は、調光指示信号Ｓａｄに応じた座標データを算出する。座標データは、調光指示信号Ｓａｄに対応する、調光テーブル記憶部４１及び閾値電圧テーブル記憶部４４のそれぞれのテーブルにおいて調光指示信号Ｓａｄに該当する情報の位置を特定するデータである。演算部４２は、座標データを算出すると、ステップＳ３及びステップＳ５の処理を行う。

ステップＳ３において、演算部４２は、調光テーブル記憶部４１にアクセスして、座標データに該当する調光率情報Ｓａを入手する。演算部４２は、調光率情報Ｓａを入手すると、ステップＳ４の処理を行う。

ステップＳ４において、演算部４２は、調光率情報Ｓａに基づいてＰＷＭ信号生成情報Ｓｐを生成する。演算部４２は、生成したＰＷＭ信号生成情報ＳｐをＰＷＭ信号生成部４３に出力する。演算部４２は、ＰＷＭ信号生成情報Ｓｐの出力を行うと、ステップＳ１の処理に戻る。

他方、ステップＳ５において、演算部４２は、閾値電圧テーブル記憶部４４にアクセスして、座標データに該当する閾値電圧情報Ｓｓを入手する。演算部４２は、閾値電圧情報Ｓｓを入手すると、ステップＳ６の処理を行う。

ステップＳ６において、演算部４２は、閾値電圧情報Ｓｓに基づいて閾値電圧を更新する。閾値電圧を更新すると、ステップＳ７の処理を行う。

ステップＳ７において、演算部４２は、検出電圧ＶＬに対応したデジタル信号Ｖｄが閾値電圧に対応するデジタル信号より大きいかどうかの比較を行う。すなわち、演算部４２は、検出電圧ＶＬが閾値電圧より大きいかどうか、比較する。演算部４２は、検出電圧ＶＬが閾値電圧より大きいと判断した場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ８の処理を行う。演算部４２は、検出電圧ＶＬが閾値電圧以下と判断した場合は（ＮＯ）、ステップＳ１の処理に戻る。

ステップＳ８において、演算部４２は、エラー判定信号Ｓｊをエラー信号生成部４６へ出力する。エラー判定信号Ｓｊの出力を行うと、演算部４２は、処理動作を終了する。

エラー信号生成部４６は、演算部４２から送られるエラー判定信号Ｓｊを受け取ると、エラー信号Ｓｅを生成し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２へ出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、エラー信号Ｓｅを受け取ると、ＬＥＤモジュール１０への電力供給を停止する。これにより、ＬＥＤモジュール１０は、発光動作を停止する。

以上説明したように、本実施の形態においては、調光状態に応じた閾値電圧が選択されて、その閾値電圧と検出電圧との比較結果により、ＬＥＤモジュール１０の異常状態が判定される。したがって、いかなる調光状態においても、調光状態に応じて、異常状態（オープン、ショートの発生など）の検出や、それに対応する制御動作を、適切に行うことが可能となる。

さらに、本実施の形態によれば、適切にＬＥＤモジュール１０における回路のオープン及びショートを検出することができるため、ＬＥＤモジュール１０における素子温度が異常な値まで上昇することを防ぐことができる。また、本実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置１を照明器具１００に搭載することで、照明器具１００が発する温度が異常な値まで上昇することを防ぐことができる。

閾値電圧テーブル記憶部４４において、閾値電圧についてのルックアップテーブルの数値は、任意に設定することができる。そのため、ＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂ，…のＬＥＤのショート検出数を決めて、それをもとに動作停止を行うことが容易になる。換言すると、ＬＥＤのショート数に応じて、ＬＥＤモジュール１０の動作停止をするかどうかを決定できる。例えば、１個のＬＥＤがショート状態となってもそれを検出しないようにし、かつ、２個以上のＬＥＤがショート状態となったことを検出してＬＥＤモジュール１０の駆動を停止させるようにすることができる。

上述と同様に、閾値電圧についてのテーブルの数値は任意に設定することができるので、ＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂ，…のオープン検出数を決めて、それをもとに動作停止を行うことが容易になる。換言すると、ＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂ，…のオープン数に応じて、動作停止をするかどうかを決定できる。例えば、ＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂ，…のうち１個がオープン状態となってもそれを検出しないようにし、かつ、ＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂ，…のうち２個以上がオープン状態となったことを検出して、ＬＥＤモジュール１０の駆動を停止させるようにすることができる。

制御回路部４は、マイクロコンピュータを用いて構成されている。したがって、制御回路４が実行する制御プログラム（ソフトウェア）を、容易に書き換えることができる。

［第２の実施の形態］

第２の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置を用いた照明器具の基本的な構成は、第１の実施の形態におけるそれと同じであるためここでの説明を繰り返さない。第２の実施の形態においては、ＬＥＤ駆動装置の制御回路部において、閾値電圧テーブル記憶部に代えて閾値電圧格納部が設けられている点が第１の実施の形態と異なる。

図４は、本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤモジュールの構成を示すブロック図である。

図４に示されるように、第２の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置１０１は、上述の第１の実施の形態と同様のＤＣ／ＤＣコンバータ２及び電流検出回路３と、第１の実施の形態とは構成が若干異なる制御回路部１０４とを有している。制御回路部１０４は、閾値電圧テーブル記憶部４４を有さず、それに代えて閾値電圧格納部１４７を有している。制御回路部１０４のその他の構成は、第１の実施の形態の制御回路部４の構成と同様である。

第２の実施の形態において、閾値電圧情報Ｓｓは、演算部４２で取得された調光率情報Ｓａと制御回路部１０４に入力された調光指示信号Ｓａｄとに基づいて算出される。閾値電圧情報Ｓｓの算出は、例えば、演算部４２により行われる（演算部４２は、閾値電圧算出部として機能する。）。算出された閾値電圧情報Ｓｓは、閾値電圧格納部１４７に格納される。

図５は、第２の実施の形態のＬＥＤ駆動装置１０１の演算部４２における処理動作の手順を説明するフローチャートである。

図５に示されるように、ステップＳ１１〜Ｓ１４までの処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ１〜Ｓ４までの処理と同様にして行われる。すなわち、演算部４２は、調光指示信号Ｓａｄに基づいて調光テーブル記憶部４１より調光率情報Ｓａを取得し、取得した調光率情報Ｓａに対応するＰＷＭ信号生成情報ＳｐをＰＷＭ信号生成部４３に出力する。

ここで、第２の実施の形態においては、ステップＳ１２の処理の後にはステップＳ１３の処理のみが行われる。ステップＳ１３の処理の後には、ステップＳ１４及びステップＳ１５の処理が行われる。

ステップＳ１５において、演算部４２は、ステップＳ１３で取得した調光率情報Ｓａと、制御回路部１０４に入力された調光指示信号Ｓａｄとに基づいて、閾値電圧情報Ｓｓを算出する。すなわち、演算部４２は、調光指示信号Ｓａｄに対応する閾値電圧を算出する。演算部４２は、算出した閾値電圧情報Ｓｓを、閾値電圧格納部１４７に格納する。演算部４２は、閾値電圧情報Ｓｓを格納すると、ステップＳ１６の処理を行う。

ステップＳ１６において、演算部４２は、閾値電圧格納部１４７に格納した閾値電圧情報Ｓｓに基づいて、閾値電圧を更新する。演算部４２は、閾値電圧を更新すると、ステップＳ１７の処理を行う。

ステップＳ１７，Ｓ１８の処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ７，Ｓ８の処理と同様にして行われる。すなわち、演算部４２は、検出電圧ＶＬが閾値電圧より大きいかどうかを比較し、検出電圧ＶＬの方が大きければ、エラー判定信号Ｓｊをエラー信号生成部４６に出力する。演算部４２は、検出電圧ＶＬが閾値電圧以下であれば、ステップＳ１の処理に戻る。

第２の実施の形態においても、調光状態に応じた閾値電圧と検出電圧ＶＬとを比較し、ＬＥＤモジュール１０の異常状態が判定される。したがって、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

［その他］

上記実施の形態では、ＬＥＤモジュール１０で異常状態が発生したとき、制御回路部４（１０４）からＤＣ／ＤＣコンバータ２にエラー信号Ｓｅが送られ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、エラー信号Ｓｅを受け取ると、ＬＥＤモジュール１０に駆動電力を出力する動作を停止する構成として説明した。しかしながら、異常状態が発生したとき、必ずしも、ＬＥＤモジュール１０に駆動電力を出力する動作を停止する構成とする必要はない。

例えば、ＬＥＤモジュール１０で異常状態が発生したときに、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、ＬＥＤモジュール１０へ送る駆動電力を低減させるように構成してもよい。この場合、ＬＥＤモジュール１０で異常状態が発生したとき、演算部４２は、ＰＷＭ信号生成部４３にてＬＥＤモジュール１０に流れる電流が低減されるＰＷＭ調光信号Ｓｃが生成されるようにＰＷＭ信号生成情報ＳｐをＰＷＭ信号生成部４３に出力し、ＰＷＭ信号生成部４３は、ＬＥＤモジュール１０に流れる電流が低減されるＰＷＭ調光信号ＳｃをＤＣ／ＤＣコンバータ２に送る。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、このＰＷＭ調光信号Ｓｃに基づいて、ＬＥＤモジュール１０へ送る駆動電力を低減することができる。

また、例えば、ＬＥＤモジュール１０で異常状態が発生したとき、異常状態の発生状況に応じて、ＬＥＤモジュール１０へ送る駆動電力を低減するか、ＬＥＤモジュール１０に駆動電力を出力する動作を停止するか、を選択して処理するようにしてもよい。この場合、例えば、図３のステップＳ７において、検出電圧が閾値電圧より大きいと判定された場合、演算部４２は、その電圧の差に応じて、ＰＷＭ信号生成部４３にてＬＥＤモジュール１０に流れる電流が低減されるＰＷＭ調光信号Ｓｃが生成されるようにＰＷＭ信号生成情報ＳｐをＰＷＭ信号生成部４３に出力するか、エラー信号生成部４６にてＬＥＤモジュール１０に駆動電力を出力する動作を停止するエラー信号Ｓｅが生成されるようにエラー判定信号Ｓｊをエラー信号生成部４６に出力するか、を選択できるようにすればよい。

上記実施の形態の特徴点を適宜組み合わせてＬＥＤ駆動装置や照明器具を構成してもよい。例えば、閾値電圧テーブル記憶部とともに、閾値電圧格納部が設けられていてもよい。

ＬＥＤ駆動装置の各回路は、上述の実施の形態とは異なる回路素子を用いて構成されていてもよい。例えば、電流検出回路は、上記のような抵抗やダイオードのみを用いて構成されているものに限られない。

ＬＥＤユニットを構成するＬＥＤの数は１個以上であればよく、並列接続されるＬＥＤユニットの数は２個以上であればよい。また、ＬＥＤ駆動装置は、ＬＥＤユニットが複数並列に接続されたＬＥＤモジュールに限られず、１つ又は複数のＬＥＤで構成された種々のＬＥＤモジュールを駆動対象とするものであってもよい。この場合であっても、ＬＥＤモジュールに発生した異常状態を調光状態に応じて適切に検出でき、異常状態に応じて、ＬＥＤ駆動装置の駆動制御を、適切にかつ容易に行うことができる。

ＬＥＤ駆動装置には、上述のようなＤＣ／ＤＣコンバータ、電流検出回路、及び制御回路部に加えて、別の回路が設けられていてもよい。また、ＬＥＤ駆動装置において、ＬＥＤモジュールに駆動電力を出力する駆動回路部の構成も、直流電源及びＤＣ／ＤＣコンバータに限られない。例えば、交流電源とＡＣ／ＤＣコンバータが用いられていてもよい。

また、本発明に係るＬＥＤ駆動装置は、空間を照らす照明器具に用いられるものに限られない。例えば、本発明に係るＬＥＤ駆動装置は、種々の装置のバックライトとして用いられる照明器具に用いられてもよい。また、本発明は、ＬＥＤを利用して特定用途の光線を照射するような器具や、ＬＥＤによる光そのものにより情報を表示、伝達するような器具など、種々の装置において適用可能である。

上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアによって行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。

上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。上記のフローチャートに基づく文章で説明された処理は、そのプログラムに従ってＣＰＵなどにより実行される。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１０１ ＬＥＤ駆動装置
２ ＤＣ／ＤＣコンバータ（駆動回路部の一例）
３ 電流検出回路
４，１０４ 制御回路部
１０ ＬＥＤモジュール
１０ａ，１０ｂ ＬＥＤユニット
２０ 調光制御装置
４１ 調光テーブル記憶部
４２ 演算部（判定信号出力部、調光率取得部、閾値電圧取得部、生成情報出力部、異常検出部、閾値電圧算出部の一例）
４３ ＰＷＭ信号生成部
４４ 閾値電圧テーブル記憶部
４５ Ａ−Ｄ変換部
４６ エラー信号生成部
１００ 照明器具
１４７ 閾値電圧格納部
Ｓａｄ 調光指示信号
Ｓａ 調光率情報
Ｓｓ 閾値電圧情報
Ｓｐ ＰＷＭ信号生成情報
Ｓｃ ＰＷＭ調光信号
Ｓｊ エラー判定信号
Ｓｅ エラー信号
Ｓｆ フィードバック信号
ＶＬ 検出電圧
Ｖｄ （検出電圧の）デジタル信号

Claims (7)

1. 調光指示信号に応じてＬＥＤ（発光ダイオード）モジュールの調光動作を行うＬＥＤ駆動装置であって、
   前記ＬＥＤモジュールに駆動電力を出力する駆動回路部と、
   前記ＬＥＤモジュールに接続されており、前記ＬＥＤモジュールに流れる電流を検出して、検出結果に対応する検出電圧を出力する電流検出回路と、
   前記電流検出回路から出力された検出電圧と前記調光指示信号に対応する閾値電圧とを比較し、その比較結果に応じて前記ＬＥＤモジュールの異常状態を検出する制御回路部とを備える、ＬＥＤ駆動装置。
2. 前記ＬＥＤ駆動装置は、１個以上のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤユニットが複数並列に接続されて構成されたＬＥＤモジュールの調光動作を行い、
   前記制御回路部は、前記各ＬＥＤユニットの動作電圧が所定範囲にない異常電圧となっていることを前記異常状態として検出する、請求項１に記載のＬＥＤ駆動装置。
3. 前記制御回路部は、
   予め複数の前記調光指示信号のそれぞれに対応する調光率情報を記憶する調光テーブル記憶部と、
   予め複数の前記調光指示信号のそれぞれに対応する閾値電圧に関する情報を記憶する閾値電圧テーブル記憶部と、
   前記調光テーブル記憶部が記憶する情報に基づいて前記調光指示信号に対応する調光率情報を取得する調光率取得部と、
   前記閾値電圧テーブル記憶部が記憶する情報に基づいて前記調光指示信号に対応する閾値電圧を取得する閾値電圧取得部と、
   前記調光率取得部により取得された調光率情報に基づいて、ＰＷＭ信号生成情報を出力する生成情報出力部と、
   前記生成情報出力部により出力されたＰＷＭ信号生成情報に基づいてＰＷＭ調光信号を生成し、生成したＰＷＭ調光信号を前記駆動回路部に出力するＰＷＭ信号生成部と、
   前記閾値電圧取得部により取得された閾値電圧と、前記電流検出回路から入力される前記検出電圧とを比較し、その比較結果に応じて前記ＬＥＤモジュールの異常状態を検出する異常検出部とを有する、請求項１又は２に記載のＬＥＤ駆動装置。
4. 前記制御回路部は、
   予め複数の前記調光指示信号のそれぞれに対応する調光率情報を記憶する調光テーブル記憶部と、
   前記調光テーブル記憶部が記憶する情報に基づいて前記調光指示信号に対応する調光率情報を取得する調光率取得部と、
   前記調光率取得部により取得された調光率情報に基づいて、ＰＷＭ信号生成情報を出力する生成情報出力部と、
   前記生成情報出力部により出力されたＰＷＭ信号生成情報に基づいてＰＷＭ調光信号を生成し、生成したＰＷＭ調光信号を前記駆動回路部に出力するＰＷＭ信号生成部と、
   前記調光率取得部により取得された調光率情報と前記調光指示信号とに基づいて、前記調光指示信号に対応する閾値電圧を算出する閾値電圧算出部と、
   前記閾値電圧算出部により算出された閾値電圧と、前記電流検出回路から入力される前記検出電圧とを比較し、その比較結果に応じて前記ＬＥＤモジュールの異常状態を検出する異常検出部とを有する、請求項１又は２に記載のＬＥＤ駆動装置。
5. 前記制御回路部は、前記ＬＥＤモジュールの異常状態を検出したとき、前記ＬＥＤモジュールへの電力供給を停止又は低減するように前記駆動回路部を制御する、請求項１から４のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置。
6. 前記制御回路部は、
   前記異常検出部により前記ＬＥＤモジュールの異常状態が検出されたとき、エラー判定信号を出力する判定信号出力部と、
   前記判定信号出力部から前記エラー判定信号が入力されたとき、前記駆動回路部に前記エラー信号を出力するエラー信号生成部とをさらに有する、請求項３又は４に記載のＬＥＤ駆動装置。
7. １個以上のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤユニットが複数並列に接続されてなるＬＥＤモジュールと、
   前記ＬＥＤモジュールを駆動する請求項１から６のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置と、
   前記ＬＥＤ駆動装置に前記調光指示信号を出力する調光制御装置とを備える、照明器具。

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