JP2014131420A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成を有するとともに、負荷の消費電力が変動しても、損失が少ない（効率のよい）動作モードで動作する電源装置を提供することができる。
【解決手段】出力電圧検出部５からのコイル２の出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、コンデンサ３で平滑化された供給電流Ｉｏｕｔが予め決められた電流値となるようにスイッチング素子１の動作周期と、ＯＮ時間とを決定する電源装置Ａ。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ等の半導体発光素子に電力を供給する電源装置に関するものである。

発光ダイオード（ＬＥＤ）は、蛍光ランプに比べ、電力消費が少ない、小型で軽量、紫外線の出射が少ない等のメリットがあり、蛍光ランプに代わり、照明装置の光源として用いられることが増えている。

前記ＬＥＤランプを点灯させるための電源装置には、スイッチング素子、コイル、平滑化コンデンサ等を含むＤＣ／ＤＣコンバータを備えている。このような電源装置では、スイッチング素子のスイッチングによって、前記コイルの出力の電流値を変動させ、出力の電流或いは電圧を変換し、ＬＥＤに供給するようになっている。

前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、負荷（ここでは、ＬＥＤ）の消費電力が大きい（出力電圧が大きい）場合、動作モードを前記コイルからの出力が連続する連続モードとすることで、効率の高い動作とすることができる。一方、負荷の消費電力が小さい（出力電圧が小さい）場合、動作モードを前記コイルからの出力が途切れる（電流値がゼロになるときがある）不連続モードで動作させることで、効率の高い動作とすることができる。

前記電源装置では、スイッチング素子の動作周期及びＯＮ時間を調整することで出力電力を調整している。このようなスイッチング素子及びコイルを用いる電源装置の場合、接続される負荷の消費電力が変わることで、動作モードが切り替わることがあり、動作の効率が低下する場合がある。

そこで、前記電源装置を、前記コイルの出力の電流値がゼロになったとき（ゼロクロス）を検出し、そのゼロクロスを検出したときに、スイッチング素子を制御する臨界モードで動作させる方法がある。前記電源装置を臨界モードで動作させる場合、ＬＥＤに供給する電流値を調整する（調光する）ときにスイッチング周波数が高くなりすぎる場合があり、スイッチング損失により効率が低下する。

そこで、特開２０１２−５９６６２号公報に記載の発明では、コイルのエネルギ放出と、コイルのチョッパ電流（ピーク電流）を検出し、ピーク電流制御とＰＷＭ制御とを組み合わせてスイッチング周波数を低減している。このように、ピーク電流制御とＰＷＭ制御とを組み合わせることで、臨界モードでの動作を維持しつつ、調光を行う（接続された負荷の電力を小さくさせる）ときのスイッチング周波数の範囲を制限している（上昇を抑制している）。

特開２０１２−５９６６２号公報

しかしながら、特開２０１２−５９６６２号公報に記載の構成では、コイルのエネルギ放出を検出するエネルギ検出手段（二次巻線）と、コイルのチョッパ電流を検出する電流検出手段（検出用抵抗）が必要であり、回路が複雑になってしまう。また、これらの部材での損失が発生し、結果として、効率の低下の原因にもなる。

また、スイッチング素子の制御を、ピーク電流制御とＰＷＭ制御との両方を組み合わせて行う構成であるため、制御回路はスイッチング素子の駆動回路に対し２種類の信号（ピーク電流制御信号とＰＷＭ信号）を出力し、駆動回路は２種類の信号を受信する構成である。このことからも回路が複雑になってしまう。

そこで本発明は、簡単な構成を有するとともに、接続される負荷の電力が変動しても、高い動作効率で動作する電源装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、直流の電力を負荷に供給する電源装置であって、スイッチング素子と、前記スイッチング素子のオンオフの切替えによって出力電流値が変動するコイルと、前記コイルの出力電流を平滑化するコンデンサと、前記コイルの出力電圧を検出する出力電圧検出部と、前記スイッチング素子の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記出力電圧検出部からの前記コイルの出力電圧値に基づいて、前記コンデンサで平滑化された供給電流が予め決められた電流値となるように前記スイッチング素子の動作周期と、ＯＮ時間とを決定することを特徴とする。

この構成によると、負荷の消費電力が変化しても、出力電圧を検出し、その出力電圧に基づいて、スイッチング素子の動作周期とＯＮ時間を決定するため、効率のよい動作モードで動作させることができる。

上記構成において、前記コイルに入力する電力の電圧を検出する入力電圧検出部をさらに備え、前記制御部は、前記入力電圧検出部からの前記コイルの入力電圧値も取得しており、前記制御部が、前記出力電圧値及び前記入力電圧値に基づいて、前記スイッチング素子の動作周期と、ＯＮ時間とを決定するものでもよい。

上記構成において、前記制御部は、前記スイッチング素子の動作周期の中に、前記コイルから出力される電流が停止する期間を備えるように、前記スイッチング素子の動作周期と、ＯＮ時間とを決定するものでもよい。

上記構成において、前記制御部は、前記スイッチング素子の動作周期における、前記コイルから電流が出力している期間と、電流の出力が停止している期間との和が一定となるように、前記スイッチング素子のＯＮ時間を決定するものでもよい。

上記構成において、前記制御部は、前記コイルから出力される電流が停止する期間の長さを変更することで、前記供給電流の電流値を調整するものでもよい。

上記構成において、前記コイルの温度を測定する温度測定部をさらに備え、前記制御部は、前記コイルの温度に基づいて、前記コイルのインダクタンスを修正するものであってもよい。

上記構成において、前記スイッチング素子及び前記コイルとは、前記電力源と前記負荷との間に直列に接続されていてもよい。

上記構成において、交流を直流に整流する整流回路を備えており、前記整流回路の出力の電圧を変換して負荷に供給するものであってもよい。

本発明によると、簡単な構成を有するとともに、接続される負荷の消費電力が変動しても、高い動作効率で動作する電源装置を提供することができる。

本発明にかかる電源装置の一例の回路図である。 本発明にかかる電源装置の動作を示すタイミングチャートである。 本発明にかかる電源装置の動作モードの一つである連続モードを示す図である。 本発明にかかる電源装置の動作モードの一つである不連続モードを示す図である。 本発明にかかる電源装置におけるスイッチング素子１の動作周期及びＯＮ時間を決定する手順を示すフローチャートである。 本発明にかかる電源装置の他の例の回路図である。 本発明にかかる電源装置のさらに他の例の回路図である。 本発明にかかる電源装置の動作の例を示す図である。 本発明にかかる電源装置のさらに他の例の回路図である。 本発明にかかる電源装置のさらに他の例の回路図である。 本発明にかかる電源装置のさらに他の例の回路図である。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明にかかる電源装置の一例の回路図である。図１に示す電源装置Ａは、交流電源Ｐｓからの交流を整流し、ＬＥＤランプ８を点灯させる電力を供給している。ＬＥＤランプ８は、複数個のＬＥＤ８１が直列に接続されている。

電源装置Ａは、ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖと、スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）１と、コイル２と、コンデンサ３と、ダイオード４と、出力電圧検出部５と、制御部６と、スイッチングドライバ７とを備えている。電源装置Ａでは、スイッチング素子１、コイル２、コンデンサ３及びダイオード４とが降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータを構成している。

ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖには、交流電源Ｐｓが接続されている。そして、ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖは、入力された交流を直流に変換し、直流電流を出力している。ＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチング素子１とコイル２とが直列に接続されている。ここで、図１に示すように、スイッチング素子１は、ｎ型ＭＯＳＦＥＴである。そして、スイッチング素子１のドレインは、ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖの正極に接続されており、ソースはコイル２の一方（入力側と称し、反対側を出力側と称する）に接続されている。

そして、スイッチング素子１のゲートには、スイッチングドライバ７が接続されており、スイッチングドライバ７から駆動信号（電圧信号）が入力される。スイッチングドライバ７は、スイッチング素子１をＰＷＭ制御するためのドライバであり、従来よく知られた構成の回路である。スイッチングドライバ７は、パルス状の電圧信号をスイッチング素子１のゲートに対して出力しており、駆動信号がＨＩＧＨレベルのときスイッチング素子１のドレイン−ソース間に電流が流れ、電圧信号がＬＯＷレベルのときスイッチング素子１のドレイン−ソース間の電流は遮断される。すなわち、スイッチング素子１は、スイッチングドライバ７からの駆動信号によって（ＨＩＧＨレベルのときＯＮ、ＬＯＷレベルのときＯＦＦ）、ＯＮ／ＯＦＦ駆動される。

コイル２の出力側が、ＤＣ／ＤＣコンバータの直流電力を出力する（つまり、正極側の）出力端子である第１端子Ｏ１が形成されている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータは負極側の端子である第２端子Ｏ２を備えている。第２端子Ｏ２はＡＣ／ＤＣコンバータＣｖの負極端子に接続されている。第２端子Ｏ２とＡＣ／ＤＣコンバータＣｖの負極端子と接続されている配線は、接地されている。

コンデンサ３は、コイル２から出力される電流を平滑化するための平滑化コンデンサであり、コイル２の出力側と、ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖの負極端子との間に配置される。コンデンサ３は、第１端子Ｏ１及び第２端子Ｏ２に接続される、換言すると、電源装置Ａによって電力が供給される負荷（ここでは、ＬＥＤランプ８）と並列になるように接続されている。さらに、ダイオード４は、アノードがコンデンサ３とＡＣ／ＤＣコンバータＣｖの負極端子との間に接続され、カソードがスイッチング素子１とコイル２との間に接続される。ダイオード４は、スイッチング素子１がＯＦＦのとき、ＬＥＤランプ８を流れた電流を、再度、コイル２の入力側に戻すことができるように接続されており、還流ダイオードと呼ばれることもある。

そして、スイッチング素子１がＯＮ／ＯＦＦ駆動されることで、直流の電力がＬＥＤランプ８に供給される。ＬＥＤは流れる電流によって、輝度が変化する素子であり、電源装置Ａでは、ＬＥＤランプ８を所望の輝度で点灯させることができる電流値の電力を、ＬＥＤランプ８に供給している。ＬＥＤランプ８は、複数個のＬＥＤ８１が直列に接続されているものとしているが、直列に接続された複数個のＬＥＤ８１を並列に接続したものを用いる場合もある。電源装置Ａでの電力（電圧及び／又は電流）の変換については、後述する。

上述したように、電源装置Ａは、出力電圧検出部５、制御部６及びスイッチングドライバ７を備えている。出力電圧検出部５は、第１端子Ｏ１と第２端子Ｏ２との間の出力電圧を検出し、接続されている負荷の電圧の情報を制御部６に供給する。そのため、出力電圧検出部５は、コンデンサ３と負荷（ＬＥＤランプ８）との間に、負荷と並列となるように配置されている。つまり、出力電圧検出部５は、直列に接続した２つの抵抗５１を備えており、一方がコイル２の出力側、他方がＡＣ／ＤＣコンバータＣｖの負極側に接続されている。そして、２個の抵抗５１の間に出力配線５２が接続されており、出力配線５２の他方の端部が、制御部６に接続している。

制御部６は、スイッチング素子１を制御する。制御部６は、演算処理を行うＭＰＵ、データを一時保管することができるメモリ６１等を備えている。なお、メモリ６１は、制御部６から離れて取り付けられていてもよいし、メモリ６１の全体又は一部が制御部６と共通化されていてもよい。

制御部６は、出力電圧検出部５で検出されるコンデンサ３の出力電圧の情報を受信し、スイッチング素子１のスイッチングの制御を行う。つまり、制御部６は出力電圧に基づき、スイッチング素子１の動作周期及びＯＮ時間（又は動作周期に対するＯＮ時間の割合）を決定し、動作周期及びＯＮ時間の情報を含むＰＷＭ信号をスイッチングドライバ７に送信する。

スイッチングドライバ７は、上述のとおり、スイッチング素子１を駆動するドライバ回路を備えている。スイッチングドライバ７は、制御部６から、スイッチング素子１の動作周期とＯＮ時間と含むＰＷＭ信号を受信しており、動作周期及びＯＮ時間でスイッチング素子１が駆動されるように、駆動信号を出力する。本発明にかかる電源装置Ａの場合、制御部６からスイッチングドライバ７にＰＷＭ信号を送信するための回路を備えていればよく、回路構成を簡略化することができる。

スイッチングドライバ７は、従来よく知られたものであり、詳細は省略するが、スイッチングドライバ７は、予め決められた閾値電圧よりも高い電圧のＨｉｇｈレベルの駆動信号と、閾値電圧よりも低い電圧のＬｏｗレベルの駆動信号とが出力する。

スイッチングドライバ７から出力された駆動信号は、スイッチング素子１のゲートに入力している。そして、スイッチング素子１はＨｉｇｈレベルの駆動信号が入力されているとき、ＯＮになる（ドレイン−ソース間に電流が流れる）。そして、スイッチングドライバ７は制御部６からの動作周期及びＯＮ時間の情報に基づき、駆動信号のＨｉｇｈレベルの幅（スイッチング素子のＯＮ時間）と、次のＯＮ時間の開始時間（動作周期）を調整する。

また、スイッチングドライバ７から、Ｌｏｗレベルの駆動信号がスイッチング素子１に入力されると、スイッチング素子１はＯＦＦになる。なお、ここでは、Ｌｏｗレベルの駆動信号がスイッチング素子１に入力されるものとしているが、Ｌｏｗレベルの駆動信号をスイッチング素子１に入力する代わりに、駆動信号を入力しない構成にしてもよい。さらに、制御部６がスイッチングドライバ７の一部又は全部を含む構成であってもよい。

次に、電源装置Ａの動作について図面を参照して説明する。図２は本発明にかかる電源装置の動作を示すタイミングチャートである。図２は、出力電圧、コイルの出力電流及びスイッチングドライバ７から出力される駆動信号を示している。

電源装置Ａにおいて、スイッチングドライバ７から出力される駆動信号がＨｉｇｈレベルのとき、スイッチング素子１はＯＮになり、Ｌｏｗレベルのとき（Ｈｉｇｈレベルの駆動信号が停止されたとき）スイッチング素子１がＯＦＦになる。そのため、駆動信号がＨｉｇｈレベルのときの時間をＯＮ時間Ｔｏｎ、駆動信号がＬｏｗレベルのときの時間をＯＦＦ時間Ｔｏｆｆとする。

コイル２から出力される直流は、コンデンサ３によって平滑化されＬＥＤランプ８に供給される。そのため、出力電圧検出部５で検出される出力電圧（以下、出力電圧Ｖｏｕｔとする）は、一定の電圧（定電圧）となる。また、上述したように、ＤＣ／ＤＣコンバータは、降圧型であることから、出力電圧Ｖｏｕｔは、ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖから出力され、コイル２に入力する入力電圧（以下、入力電圧Ｖｉｎとする）よりも小さい電圧となる（図２参照）。なお、本実施形態では、ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖは、出力電圧を一定、すなわち、コイルに入力する入力電圧Ｖｉｎを一定に制御している。

一方、コイル２から出力される電流も電圧と同様、コンデンサ３によって平滑化され、ＬＥＤランプ８に流入する。コンデンサ３によって平滑化された電流を供給電流Ｉｏｕｔとする。つまり、ＬＥＤランプ８には、供給電流Ｉｏｕｔが供給される。

電源装置Ａでは、ＯＮ時間ＴｏｎとＯＦＦ時間Ｔｏｆｆとが交互に現れる。そのため、スイッチング素子１の動作周期は、ＯＮ時間ＴｏｎとＯＦＦ時間Ｔｏｆｆとの和によって決められる。そのため、スイッチングドライバ７は、制御部６より動作周期とＯＮ時間との情報を含むＰＷＭ信号を受信することで、ＯＮ時間ＴｏｎとＯＦＦ時間Ｔｏｆｆとを決定することが可能である。なお、スイッチングドライバ７がＯＮ時間Ｔｏｎ及びＯＦＦ時間Ｔｏｆｆを決定する構成としているが、制御部６がＯＮ時間Ｔｏｎ及びＯＦＦ時間Ｔｏｆｆを決定し、その情報を含むＰＷＭ信号をスイッチングドライバ７に送る構成としてもよい。

電源装置Ａでは、ＯＮ時間Ｔｏｎの間、スイッチングドライバ７から、Ｈｉｇｈレベルの駆動信号がスイッチング素子１に送信され、スイッチング素子１がＯＮになる。このとき、ダイオード４には、逆電圧が印加されるので、ダイオード４には電流が流れない。

スイッチング素子１がＯＮの間、ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖからの直流電流がコイル２に流入する。コイル２はインダクタンスによる自己誘導が発生するため、スイッチング素子１がＯＮになった直後、コイル２には電流が流れない。そして、ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖから電流が流れ続けると、コイル２に流れる電流は徐々に上昇する（図２参照）。このとき、コイル２にはエネルギが蓄積される。

そして、ＯＮ時間Ｔｏｎが終了すると、スイッチングドライバ７から出力される駆動信号はＬｏｗレベルになり、スイッチング素子１がＯＦＦになる。これにより、ＯＮ時間Ｔｏｎの間、ダイオード４に印加されていた逆電圧が取り除かれる。そのため、コイル２、ＬＥＤランプ８及びダイオード４が閉回路になり、コイル２に蓄積されたエネルギが開放され、コイル２よりＬＥＤランプ８に電流が流れる。コイル２から電流が流れることで、コイル２に蓄積されているエネルギが減少するため、コイル２から流出する電流値は時間とともに減少する。

スイッチングドライバ７からの駆動信号がＨｉｇｈレベルになったとき、コイル２から流出する電流値が増加し、駆動信号がＬｏｗレベルになったとき、コイル２から流出する電流値が減少する。すなわち、スイッチング素子１がＯＮからＯＦＦに切り替わるとき、すなわちＯＮ時間ＴｏｎからＯＦＦ時間Ｔｏｆｆに切り替わるときにコイル２から流出する電流値が最大のピーク電流Ｉｐｅａｋとなる。

そして、スイッチング素子１は、一定の周期でＯＮ／ＯＦＦを繰り返し、コイル２から出力される電流も増減を繰り返す（図２参照）。コイル２から出力される電流がコンデンサ３で平滑化され、供給電流Ｉｏｕｔとして第１端子Ｏ１よりＬＥＤランプ８に供給される。

ここで、供給電流Ｉｏｕｔ及びピーク電流Ｉｐｅａｋについて説明する。電源装置Ａは、ＬＥＤランプ８に定電流を供給している。すなわち、電源装置Ａは、ＬＥＤランプ８を一定の明るさ（輝度）で点灯させるため、一定電流の供給電流Ｉｏｕｔを供給する（定電流制御）。そして、ピーク電流Ｉｐｅａｋは、コイル２から出力される電流をコンデンサ３で平滑化したとき、供給電流Ｉｏｕｔになるような値が決定される。

次に、電源装置Ａの動作モードについて説明する。図３は本発明にかかる電源装置の動作モードの一つである連続モードを示す図であり、図４は本発明にかかる電源装置の動作モードの一つである不連続モードを示す図である。上述したように、電源装置Ａでは、スイッチング素子１がＯＮのとき、コイル２にエネルギが蓄積され、スイッチング素子１がＯＦＦのとき、コイル２に蓄積されたたエネルギを電流として放出する。

電源装置Ａでは、スイッチング素子１のＯＮ時間ＴｏｎとＯＦＦ時間Ｔｏｆｆによって、コイル２からの電流の出力が途切れない連続モード（図３参照）と、コイル２からの電流の出力がいったん途切れる、すなわち、電流が「０」になる不連続モード（図４参照）とが存在する。図３、図４には、連続モード又は不連続モードそれぞれのときのスイッチングドライバ７から出力される駆動信号と、コイル２から出力される電流を示している。

図３に示すように、連続モードで駆動する場合、ＯＦＦ時間Ｔｏｆｆのときコイル２から電流が出力されるが、コイル２からの出力電流が「０」になる前に、ＯＮ時間Ｔｏｎに切り替わり、スイッチング素子１がＯＮになるとともに、ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖより電流が流入する。これにより、コイル２にエネルギが蓄積されるとともに、コイル２の出力電流も上昇する。連続モードで駆動しているとき、コイル２に蓄積されたエネルギがすべて放出されない。

一方、図４に示すように、不連続モードで駆動する場合、ＯＦＦ時間Ｔｏｆｆのときコイル２から電流が出力され、コイル２からの出力電流が「０」になった後もＯＦＦ時間Ｔｏｆｆが継続される。この間、コイル２からの出力電流は「０」のままである。そして、動作周期が終了した後、ＯＮ時間Ｔｏｎに切り替わり、スイッチング素子１がＯＮになるとともに、ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖより電流が流入する。これにより、コイル２にエネルギが蓄積されるとともに、コイル２の出力電流が上昇する。不連続モードで駆動しているとき、コイル２に蓄積されたエネルギは一度すべて放出される。そして、コイル２にエネルギが蓄積されていない時間が存在する。

そして、連続モードと不連続モードとが切り替わる臨界点で制御を行う臨界モードも存在する。臨界モードは、コイル２から出力される電流は途切れないが、電流値は一度「０」になるように動作する動作モードである。すなわち、臨界モードは、コイル２から出力される電流値の最小値が「０」である連続モードと考えることが可能である。

臨界モードで駆動する場合、ＯＦＦ時間Ｔｏｆｆのときコイル２から電流が出力され、コイル２からの出力電流が「０」になった直後、ＯＮ時間Ｔｏｎに切り替える。これにより、スイッチング素子１がＯＮになるとともに、ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖより電流が流入するように駆動する。

ＤＣ／ＤＣコンバータを連続モードで駆動する場合、ＤＣ／ＤＣコンバータの損失は抵抗成分の影響が大きく、不連続モードで駆動する場合、容量成分の影響が大きい。このことから、接続された負荷による消費電力が大きいとき、連続モードでの駆動が損失を低減し、消費電力が小さいとき、不連続モードでの駆動が損失を低減する。つまり、負荷の消費電力が大きいときは連続モード、消費電力が小さいときは不連続モードで駆動する方が駆動効率が高い。

また、臨界モードの場合、コイル２の電流が「０」になる点（ゼロクロスポイント）を検出するための検出器が必要であり、電源装置Ａの構成が複雑になる。また、臨界モードで調光を行う、すなわち、負荷の消費電力を小さくすると、動作周波数が高くなってしまい、スイッチング損失が高くなる。そのため、本発明の電源装置Ａでは、臨界モードでの駆動は考慮しない。

そして、電源装置Ａでは、負荷としてＬＥＤランプ８を接続する構成となっている。ＬＥＤランプ８は、消費電力が少ないことから、不連続モードで駆動する方が、駆動効率が高くなる。そのため、以下の説明では、特にことわりのない場合、電源装置Ａを不連続モードで駆動するものとする。

コイル２の電流の変化率（図２、図３等に示す電流の傾き）は、コイル２に印加される電圧と、コイル２のインダクタンスで決定される。コイル２の入力電圧をＶｉｎとすると、コイル２に印加される電圧は、入力電圧Ｖｉｎより出力電圧Ｖｏｕｔを引いたものとなる。そして、コイル２のインダクタンス、入力電圧Ｖｉｎ、出力電圧Ｖｏｕｔ及び供給電流Ｉｏｕｔから、ピーク電流Ｉｐｅａｋ、スイッチング素子１の動作周期及びＯＮ時間Ｔｏｎを決定することができる。

以下に、動作周期及びＯＮ時間Ｔｏｎの決定方法について図面を参照して説明する。図４に示すように不連続モードでは、スイッチング素子１のＯＦＦ時間Ｔｏｆｆは、コイル２から電流が出力される時間である第１ＯＦＦ時間Ｔｆ１と、コイル２から電流が出力されない時間である第２ＯＦＦ時間Ｔｆ２とに分けられる。

不連続モードの場合、コイル２から電流が出力されている時間、すなわち、ＯＮ時間Ｔｏｎと第１ＯＦＦ時間Ｔｆ１との和と、コイル２から電流が出力されていない時間（第２ＯＦＦ時間Ｔｆ２）とは、電源装置Ａに対して予め決められた比率となっている。コイル２から電流が出力されている時間をＴａ、コイル２から電流が出力されていない時間をＴｂとすると、電源装置Ａにおいて、制御部６は、比率Ｔａ／Ｔｂを固定値として予め備えている。

コイル２から電流を出力することで、コイル２に蓄積したエネルギを放出している。そのため、ピーク電流Ｉｐｅａｋを、供給電流Ｉｏｕｔと比率Ｔａ／Ｔｂとを用いて決定することができる。

そして、ＯＮ時間Ｔｏｎにおいて、ピーク電流Ｉｐｅａｋの値は、ＯＮ時間Ｔｏｎ、コイル２に印加される電圧（Ｖｉｎ−Ｖｏｕｔ）、コイル２のインダクタンスによって決定される。ここで、Ｖｉｎ及びコイル２のインダクタンスが一定であるとすると、ピーク電流Ｉｐｅａｋと出力電圧Ｖｏｕｔとが与えられることで、ＯＮ時間Ｔｏｎが決まる。上述の通りピーク電流Ｉｐｅａｋは供給電流Ｉｏｕｔより決定されており、出力電圧Ｖｏｕｔは、出力電圧検出部５により検出されるため、これらの値を用いてＯＮ時間Ｔｏｎが決定される。さらに、第１ＯＦＦ時間Ｔｆ１は、コイル２に印加される電圧（Ｖｉｎ−Ｖｏｕｔ）と、出力電圧Ｖｏｕｔと、ＯＮ時間Ｔｏｎより決定される。

さらに、第２ＯＦＦ時間Ｔｆ２は、比率Ｔａ／Ｔｂと、ＯＮ時間Ｔｏｎと、第１ＯＦＦ時間Ｔｆ１とから決定される。電源装置Ａの動作モードでは、スイッチング素子１の動作周期内に、ＯＮ時間ＴｏｎとＯＦＦ時間Ｔｏｆｆが１度ずつ含まれる。そのため、ＯＦＦ時間Ｔｏｆｆ、すなわち、第１ＯＦＦ時間Ｔｆ１と第２ＯＦＦ時間Ｔｆ２の和と、ＯＮ時間Ｔｏｎとから、動作周期を決定することができる。電源装置Ａでは、以上のように制御部６がスイッチング素子１を制御し、効率よくＬＥＤランプ８を定電流制御することが可能である。

電源装置Ａを備える照明装置では、ＬＥＤランプ８を取り替え可能である場合が多い。そして、ＬＥＤランプ８には、直列接続されるＬＥＤ８１の数（直列数）が異なるものも存在する。このとき、ＬＥＤランプ８の両端電圧が異なり、定電流駆動時の消費電力が異なる。つまり、電源装置Ａの出力電圧Ｖｏｕｔが変動する。

出力電圧Ｖｏｕｔが変動すると、それまでと同じ動作周期及びＯＮ時間Ｔｏｎでスイッチング素子１を動作させても、連続モードになる場合がある。上述したように電源装置Ａでは、ＬＥＤランプ８の消費電力が変動しても（設計値とは異なっていても）、出力電圧検出部５で出力電圧Ｖｏｕｔを検出し、その出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、動作周期及びＯＮ時間Ｔｏｎを決定するため、ＬＥＤランプ８の消費電力の変動に対応することが可能である。すなわち、本発明の電源装置Ａでは、ＬＥＤランプ８の消費電力が変動しても、効率のよい（素子の発熱が少ない）駆動モードで駆動することができる。

制御部６によるスイッチング素子１の動作周期及びＯＮ時間Ｔｏｎの決定の手順について図面を参照して説明する。図５は本発明にかかる電源装置におけるスイッチング素子１の動作周期及びＯＮ時間を決定する手順を示すフローチャートである。

制御部６は、スイッチングドライバ７に信号を送り、予め決められた動作周期及びＯＮ時間でスイッチング素子１を駆動する（ステップＳ１１）。この動作周期及びＯＮ時間は固定値とすることができるが、これに限定されるものではなく、電源装置Ａ等の状態を検出し、その状態に合わせて変更するものであってもよい。

出力電圧検出部５により、電源装置Ａの出力電圧Ｖｏｕｔが検出されており、制御部６は出力電圧Ｖｏｕｔを取得する（ステップＳ１２）。制御部６は、メモリ６１に記憶されている比率Ｔａ／Ｔｂを呼び出し、供給電流Ｉｏｕｔ及び比率Ｔａ／Ｔｂよりコイル２から出力される電流の最大値であるピーク電流Ｉｐｅａｋを設定する（ステップＳ１３）。

制御部６は、コイル２への入力電圧Ｖｉｎ、出力電圧Ｖｏｕｔと、ピーク電流Ｉｏｕｔ、コイル２のインダクタンスより、ＯＮ時間Ｔｏｎを算出する（ステップＳ１４）。また、同様にしてＯＦＦ時間Ｔｏｆｆを算出する（ステップＳ１５）。さらに、ＯＮ時間Ｔｏｎ、ＯＦＦ時間Ｔｏｆｆよりスイッチング素子１の動作周期を算出する（ステップＳ１６）。

制御部６は、スイッチング素子１の動作周期及びＯＮ時間Ｔｏｎの情報を含むＰＷＭ信号をスイッチングドライバ７に送る（ステップＳ１７）。そして、スイッチングドライバ７が、制御部６からの信号に基づいて、ＯＮ時間ＴｏｎのときにＨｉｇｈレベルの駆動信号をスイッチング素子１に出力し、ＯＦＦ時間ＴｏｆｆのときにＬｏｗレベルの駆動信号をスイッチング素子１に出力する。このように、制御部６がスイッチング素子１の動作周期及びＯＮ時間Ｔｏｎを決定し、さらに、その情報をもとに、スイッチングドライバ７及びスイッチング素子１を駆動することで、ＬＥＤランプ８を安定して効率よく点灯することができる。

このような電源装置Ａを用いることで、交換やＬＥＤ８１の経年劣化或いは温度変化によって抵抗値の変化等でＬＥＤランプ８の消費電力（負荷電圧）が変化しても、電源装置Ａを損失が少ない、すなわち、効率のよい動作モードを維持して、ＬＥＤランプ８を点灯制御することができる。

また、本発明の電源装置Ａでは、コイル２と直列に接続され、コイル２の電流を検出するための電流検出器（抵抗）又はコイル２の電流を検出するための誘導コイルを含む電流検出部を用いないので、回路を簡略化することができるとともに、電流検出部での損失が抑えられるため、ＬＥＤランプ８を効率よく点灯させることが可能である。

本発明の電源装置Ａでは、制御部６からスイッチングドライバ７に送られる信号は、スイッチング素子１の動作周期とＯＮ時間Ｔｏｎの情報を含む信号、すなわち、ＰＷＭ信号のみである。そのため、制御部６による制御及び制御部６とスイッチングドライバ７とを接続する回路を簡略化することができる。

（第２実施形態）
本発明にかかる電源装置の他の例について図面を参照して説明する。図６は本発明にかかる電源装置の他の例の回路図である。図６に示すように電源装置Ｂは、スイッチング素子１に入力する電力の入力電圧Ｖｉｎを測定する入力電圧検出部５Ｂを備えている。それ以外の部分は、電源装置Ａと同じ構成であるため、実質上同じ部分には同じ符号が付してある。

ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖは、交流電源Ｐｓからの交流を直流に変換し、スイッチング素子１に入力電圧Ｖｉｎとして供給しているが、その出力がばらつく場合がある。コイル２の入力電圧Ｖｉｎがばらつくと、制御部６がコイル２に印加される電圧を正確に算出することができなくなり、ＬＥＤランプ８の点灯が安定しなくなる。そこで、電源装置Ｂでは、スイッチング素子１に入力する入力電圧Ｖｉｎを検出する、入力電圧検出部５Ｂを備えている。入力電圧検出部５Ｂは、出力電圧検出部５と同様の構成を有している。

すなわち、２個の抵抗が直列に接続されており、一端がＡＣ／ＤＣコンバータＣｖの正極、他端がＡＣ／ＤＣコンバータＣｖの負極に接続されている。そして、２個の抵抗と接続部６とが接続されている。制御部６は、入力電圧検出部５Ｂで検出された入力電圧Ｖｉｎの情報を取得している。

なお、制御部６によるスイッチング素子１の動作周期及びＯＮ時間Ｔｏｎの決定については、電源装置Ａと同じであるため詳細は省略するが、電源装置Ｂでは、制御部６が入力電圧Ｖｉｎの情報も取得しているので、ＬＥＤランプ８の点灯を正確に制御することができる。これ以外の特徴については、第１実施形態と同じである。

（第３実施形態）
本発明にかかる電源装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図７は本発明にかかる電源装置のさらに他の例の回路図である。図７に示すように電源装置Ｃは、コイル２の温度を測定する温度測定部２１を備えている以外、電源装置Ａと同じ構成を有している。そのため、電源装置Ｃでは、電源装置Ａと実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明を省略する。

電源装置では、ＬＥＤランプ８を点灯させるとき、コイル２の温度が変化（上昇）する。コイル２のインダクタンスは、温度変化（温度上昇）に伴って変化する場合がある。上述しているとおり、制御部６がコイル２のインダクタンスを一定として、スイッチング素子１の動作周期及びＯＮ時間Ｔｏｎを決定している場合、コイル２のインダクタンスが変化すると、供給電流Ｉｏｕｔがばらつく。

そこで、電源装置Ｃでは、温度測定部２１でコイル２の温度を測定し、その結果を制御部６に送信している。そして、メモリ６１にコイル２の温度とインダクタンスとを関係付けたデータベースが備えられており、制御部６はメモリ６１にアクセスし、取得した温度情報に対応したインダクタンスを抽出する。制御部６は、コイル２の温度に対応したインダクタンスで、スイッチング素子１の動作周期及びＯＮ時間Ｔｏｎを決定する。

電源装置Ｃでは、コイル２の温度によるインダクタンスが変化した場合でも、電源装置Ｃを損失が少ない、すなわち、効率のよい動作モードを維持して、ＬＥＤランプ８の定電流制御可能である。なお、コイル２の温度を測定する温度測定部２１として非接触型、接触型の温度センサを用いるものや、コイル２の近傍の空気の温度からコイル２の温度を推測するもの等、コイル２の温度を正確に且つ迅速に測定できるものを広く採用することができる。その他の特徴については第１実施形態と同じである。

（第４実施形態）
本発明にかかる電源装置の他の例について図面を参照して説明する。図８は本発明にかかる電源装置の動作の例を示す図である。回路構成は、図１に示す電源装置Ａと同じであり、詳細な説明は省略する。また、図８において、上段は図４と同じ動作（高輝度）を示しており、下段は図４に示す電源装置の動作状態よりも、低輝度で点灯させたときの動作状態を示している。ＬＥＤランプ８は、供給される電流（供給電流Ｉｏｕｔ）の大きさによって、輝度が変化する。なお、以下の説明では、ＬＥＤランプ８の輝度を小さくする（供給電流Ｉｏｕｔが小さくなる）場合について説明する。

上述したように電源装置ＡでＬＥＤランプ８の点灯制御を行う場合、断続モードで駆動することで、損失が少なく、効率のよい駆動を行うことが可能となる。そこで、ＬＥＤランプ８の輝度を変更する場合、制御部６は、動作周期に対するコイル２が電流を出力している時間Ｔａと、コイル２が電流を出力していない時間Ｔｂの和（Ｔａ＋Ｔｂ）、すなわち、動作周期を一定に保ちつつ、ＯＮ時間Ｔｏｎを変更する（短くする）制御を行う。

制御部６は、（Ｔａ＋Ｔｂ）つまり動作周期が一定となるように制御しており、比率Ｔａ／Ｔｂと供給電流Ｉｏｕｔよりピーク電流Ｉｐｅａｋを決定する。そして、制御部６は、ピーク電流Ｉｐｅａｋより、ＯＮ時間Ｔｏｎを決定する。ＬＥＤランプ８の輝度を下げる場合、ピーク電流Ｉｐｅａｋを下げるため、ＯＮ時間Ｔｏｎが短くなるが、動作周期は一定である（図８参照）。

なお、実際には、ＬＥＤランプ８の輝度を低減すると、出力電圧Ｖｏｕｔも変化するため、コイル２の出力がピーク電流Ｉｐｅａｋに到達するとき（ＯＮ時間Ｔｏｎ）の電流の増加率及びコイル２の出力が「０」になるとき（第１ＯＦＦ時間Ｔｆ１）の電流の減少率は、高輝度のときよりも緩やかになる。そのため、高輝度のときと低輝度のときとで、電流の変化率は相似形にはならない。

本発明にかかる電源装置Ａでは、出力電圧Ｖｏｕｔを検出し、その値に基づいて、スイッチング素子１のＯＮ時間Ｔｏｎを決定するため、出力電圧Ｖｏｕｔが変化しても、安定した供給電流Ｉｏｕｔを出力することが可能となっている。以上のように制御することで、ＬＥＤランプ８の電圧（負荷）が変化しても、損失が少ない（効率のよい）動作モードである不連続モードで動作させることが可能である。さらに、（Ｔａ＋Ｔｂ）を一定に保つことで、ＬＥＤランプ８の輝度が変化しても、動作周期を変更しないため、スイッチング周波数が高くなりすぎることによるスイッチング損失の増大も抑制される。

上述したように、供給電流Ｉｏｕｔを小さくすることで、スイッチング素子１のＯＮ時間Ｔｏｎが短くなる（図８参照）。供給電流Ｉｏｕｔがさらに小さくなるとスイッチング素子１のＯＮ時間Ｔｏｎが、スイッチングドライバ７が出力する駆動信号のＨｉｇｈレベルの幅の最小値（パルス幅の最小値）となる場合がある。スイッチングドライバ７は最小値よりも小さいパルス幅でＨｉｇｈレベルの駆動信号を送信することができず、それ以上低い輝度での調光が不可能になる。

そこで、制御部６は、予めスイッチングドライバ７のパルス幅の最小値のデータを保持しておき、ＯＮ時間Ｔｏｎがパルス幅の最小値よりも小さくなる場合、（Ｔａ＋Ｔｂ）を変更する。ピーク電流Ｉｐｅａｋは、供給電流Ｉｏｕｔと比率Ｔａ／Ｔｂとで決定されるものであるため、（Ｔａ＋Ｔｂ）を変更（長く）することで、コイル２から出力される電流が「０」である時間の比率を長くすることができ、ＯＮ時間Ｔｏｎを小さくせずに、供給電流Ｉｏｕｔを小さくすることができる。このような制御を行うことで、スイッチングドライバ７の発振回路の限界を超えないように、調光を行うことが可能となる。

上述では、ＬＥＤランプ８の輝度を下げる場合について説明しているが、上げる場合もある。ＬＥＤランプ８の輝度を上げる場合、制御部６は、下げる場合にと反対にコイル２から電流が出力されている時間Ｔａを長くするように制御する。このとき、コイル２から電流が出力されている時間Ｔａが長くなると、動作モードが不連続モードから、臨界モード或いは連続モードに切り替わってしまう場合がある。そこで、制御部６は、（Ｔａ＋Ｔｂ）を変更（長く）することで、不連続モードで動作させつつ、供給電流Ｉｏｕｔを増大させ、ＬＥＤランプ８の輝度を上げることが可能である。なお、これ以外の特徴については、第１実施形態と同じである。

上述した、各実施形態の電源装置では、交流電源からの交流が入力される構成であるが、これに限定されるものではなく、直流電源より直流の電力が入力される構成であってもよい。この場合、ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖを省略することが可能である。

また、上述の各実施形態において、電源装置Ａの動作モードとして、不連続モードであるものとしているが、これに限定されるものではなく、連続モードとなるように制御するようにしてもよい。さらには、出力電圧によって、制御部が不連続モード又は連続モードのどちらかを選択し、選択したモードとなるようにスイッチング素子を駆動するようにしてもよい。このことは、以下の電源装置でも同様である。さらに、出力電圧Ｖｏｕｔを検出し、その値に基づいて、スイッチング素子１の動作周期及びＯＮ時間Ｔｏｎを決定しているので、臨界モードで駆動させることも可能である。

さらに、上述の各実施形態において、スイッチング素子、コイル、コンデンサ及びダイオードで降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータを構成しているが、これに限定されるものではなく、昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータを構成するものであってもよい。

さらに、スイッチング素子として、ｎ型ＭＯＳＦＥＴを用いているが、これに限定されるものではなく、トランジスタ、ＩＧＢＴ等のパルスでＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる素子を広く採用することが可能である。

上述のような電源装置を、既存の放電型発光管（蛍光灯）を用いた照明装置に組み込むことで、蛍光灯用の照明装置をＬＥＤランプ用の照明装置とすることが可能である。また、この電源装置をＬＥＤランプ自体に組み込む構成としてもよい。そして、本発明の電源装置を用いることで、蛍光灯用の照明装置を用いても、ＬＥＤランプ８を効率のよい動作モードで点灯駆動することが可能である。

さらに上述の実施形態では、電源装置が電力を供給する負荷としてＬＥＤランプを挙げて説明しているが、これに限定されるものではなく、直流で駆動する負荷を広く採用することが可能である。

（第５実施形態）
本発明にかかる電源装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図９は本発明にかかる電源装置のさらに他の例の回路図である。図９に示す電源装置Ｄはコイル２の出力電流を検出する出力電流検出部９を備えている以外は、図１に示す電源装置Ａと同じ構成を有している。そのため、図９の電源装置Ｄでは、電源装置Ａと同じ部分に同じ符号を付すとともに、電源装置Ｄの電源装置Ａと実質同じ部分の詳細な説明は省略する。

図９に示すように、電源装置Ｄは第２端子Ｏ２と、ＡＣ／ＤＣコンバータＣｖの負極端子との間の配線に配置された出力電流検出部９を備えている。出力電流検出部９は、電流検出用の抵抗９１と、出力配線９２とを備えている。出力配線９２は一方の端部が配線に接続されているとともに、他方の端部が制御部６に接続されており、制御部６は出力配線９２から出力電流値を取得している。

電源装置Ｄの制御部６は、電源装置Ａと同様、出力電圧Ｖｏｕｔを参照しつつ、ＬＥＤランプ８を定電流駆動するように、すなわち、供給電流Ｉｏｕｔが一定になるように、スイッチング素子１をスイッチング制御している。

電源装置では、ＬＥＤランプ８を点灯させるとき、コイル２の温度が変化（上昇）する。コイル２のインダクタンスは、温度変化（温度上昇）に伴って変化する場合がある。スイッチング素子１のＯＮ時間Ｔｏｎは、制御部６は、ピーク電流Ｉｐｅａｋとコイル２のインダクタンスによって決定されている。そのため、コイル２のインダクタンスが変化すると、供給電流Ｉｏｕｔがばらつく場合がある。

そこで、電源装置Ｄでは制御部６が次のようにスイッチング素子１を制御することでコイル２のインダクタンスの変化に対応している。すなわち、制御部６は、出力電圧検出部５で検出されたコイル２の出力電圧Ｖｏｕｔに基づいてスイッチング素子１の動作周期を決定する。また、制御部６は、決定した動作周期と、出力電流検出部で検出された出力電流値とに基づいてスイッチング素子１のＯＮ時間Ｔｏｎを決定する。

このように、制御部６がＯＮ時間Ｔｏｎを決定するとき、出力電流値を用いることで、コイル２のインダクタンスが変化しても、一定の供給電流ＩｏｕｔをＬＥＤランプ８に供給することが可能である。また、駆動時の動作モードを効率のよいモードとすることができるので、効率よくＬＥＤランプ８を点灯させることが可能である。なお、本実施形態では、コイル２のインダクタンスの変化を挙げているが、実際に流れる電流値を検出しているので、これ以外の素子がばらついた場合でも、定電流の供給電流を供給することができる。

なお抵抗９１と出力配線９２の位置は図９に限定されるものではなく、コイルの出力電流を検出できる位置ならばどこに配置してもよい。例えば、コイル２の横に配置してもよく（図１０参照）、ＬＥＤランプ８と直列に配置してもよい（図１１参照）。図９、図１０はコイル２のピーク電流Ｉｐｅａｋを検出し制御でき、図１１は供給電流Ｉｏｕｔを検出する。ピーク電流Ｉｐｅａｋを検出し制御する場合でも前述のように供給電流Ｉｏｕｔを、ピーク電流Ｉｐｅａｋと動作周期とコイル２が電流を出力している時間から制御できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

直流の電力を負荷に供給する電源装置Ａであって、スイッチング素子１と、スイッチング素子１のオンオフの切替えによって出力電流が変動するコイル２と、コイルの出力電流を平滑化するコンデンサ３と、コイル２の出力電圧を検出する出力電圧検出部５と、スイッチング素子１の動作を制御する制御部６とを備え、制御部６が、出力電圧検出部５からのコイル２の出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、コンデンサ３で平滑化された供給電流Ｉｏｕｔが予め決められた電流値となるようにスイッチング素子１の動作周期と、ＯＮ時間とを決定することを特徴とする。

このような電源装置によると、出力電圧Ｖｏｕｔを検出し、その出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、スイッチング素子１の動作周期及びＯＮ時間を決定するため、負荷の消費電力が変動しても、損失が少ない（効率のよい）動作モードで動作することが可能である。

本発明にかかる電源装置において、コイル２に入力する電力の電圧を検出する入力電圧検出部５Ｂをさらに備え、制御部６が、出力電圧Ｖｏｕｔ及び入力電圧Ｖｉｎに基づいて、スイッチング素子１の動作周期と、ＯＮ時間とを決定するものとしてもよい。

このような電源装置によると、入力電圧Ｖｉｎのばらつきを検出することができ、入力電圧Ｖｉｎがばらついても、損失が少ない（効率のよい）動作モードで動作することが可能である。

本発明にかかる電源装置において、制御部６が、スイッチング素子１の動作周期の中に、コイル２から出力される電流が停止する期間を備えるように、スイッチング素子１の動作周期と、ＯＮ時間とを決定するものとしてもよい。

このような電源装置によると、制御部６がスイッチング素子１を負荷の消費電力にかかわらず、不連続モードで駆動する。これにより、消費電力が小さい負荷が接続されている場合、損失が少ない（効率のよい）動作モードで動作することが可能である。

本発明にかかる電源装置において、制御部６が、スイッチング素子１の動作周期における、コイル２から電流が出力している期間と、電流の出力が停止している期間との和（Ｔａ＋Ｔｂ）が一定となるように、スイッチング素子２のＯＮ時間を決定するようにしてもよい。

このような電源装置によると、制御部６が和（Ｔａ＋Ｔｂ）を一定となるようにしているので、スイッチング周波数の増大を抑制し、損失が少ない（効率のよい）動作モードで操作することが可能である。

本発明にかかる電源装置において、制御部６が、コイル２から出力される電流が停止する期間の長さを変更することで、供給電流Ｉｏｕｔの電流値を調整するようにしてもよい。

このような電源装置によると、制御部６で算出されたＯＮ時間が、スイッチング素子むけて発信される駆動信号のパルス幅の最小値よりも小さいときでも、駆動モードを変えることなく、供給電流Ｉｏｕｔを調整することができ、損失が少ない（効率のよい）動作モードで操作することが可能である。

本発明にかかる電源装置において、コイル２の温度を測定する温度測定部２１をさらに備え、制御部６は、コイル２の温度に基づいて、コイル２のインダクタンスを修正するようにしてもよい。

このような電源装置によると、コイル２の温度変化によるインダクタンスの変化を修正することで、駆動モードを変えることなく、供給電流Ｉｏｕｔを調整することができ、損失が少ない（効率のよい）動作モードで操作することが可能である。

本発明にかかる電源装置において、スイッチング素子１及びコイル２とは、電力源と前記負荷との間に直列に接続されていてもよい。

このような電源装置によると、電源装置Ａ（Ｂ、Ｃ）は、電力源より供給された電力の電圧を下げて負荷に供給することが可能である。

本発明にかかる電源装置において、交流を直流に整流する整流回路Ｃｖを備えており、整流回路Ｃｖの出力の電圧を変換して負荷に供給するようにしてもよい。

このような電源装置によると、供給される電力が交流であっても、直流の負荷を動作させることが可能である。

直流の電力を負荷に供給する電源装置であって、スイッチング素子と、スイッチング素子のオンオフの切替えによって出力電流が変動するコイルと、コイルの出力電流を平滑化するコンデンサと、コイルの出力電圧を検出する出力電圧検出部と、コイルの出力電流を検出する出力電流検出部と、スイッチング素子の動作を制御する制御部とを備え、制御部が、コンデンサで平滑化された供給電流が予め決められた電流値となるように、出力電圧検出部で検出されたコイルの出力電圧値に基づいてスイッチング素子の動作周期を決定し、かつ、出力電流検出部で検出されたコイルの出力電流値および動作周期に基づいてスイッチング素子のＯＮ時間を決定することを特徴とする。

このような電源装置によると、動作モードを維持でき、コイルのインダクタンスばらつきや温度変化の影響を受けにくく、定電流駆動が可能である。

本発明は、直流で動作（点灯）する負荷（ＬＥＤランプ）等に電力を供給するための電源装置として好適である。

Ａ、Ｂ、Ｃ 電源装置
１ スイッチング素子
２ コイル
２１ 温度検出部
３ コンデンサ
４ ダイオード
５ 出力電圧検出部
６ 制御部
６１ メモリ
７ スイッチングドライバ
８ ＬＥＤランプ
８１ ＬＥＤ

Claims (5)

1. 直流の電力を負荷に供給する電源装置であって、
   スイッチング素子と、
   前記スイッチング素子のオンオフの切替えによって出力電流が変動するコイルと、
   前記コイルの出力電流を平滑化するコンデンサと、
   前記コイルの出力電圧を検出する出力電圧検出部と、
   前記スイッチング素子の動作を制御する制御部とを備え、
   前記制御部が、前記出力電圧検出部で検出された前記コイルの出力電圧値に基づいて、前記コンデンサで平滑化された供給電流が予め決められた電流値となるように前記スイッチング素子の動作周期と、ＯＮ時間とを決定することを特徴とする電源装置。
2. 前記コイルに入力する電力の入力電圧値を検出する入力電圧検出部をさらに備え、
   前記制御部が、前記出力電圧値及び前記入力電圧値に基づいて、前記スイッチング素子の動作周期と、ＯＮ時間とを決定する請求項１に記載の電源装置。
3. 前記制御部は、前記スイッチング素子の動作周期の中に、前記コイルから出力される電流が停止する期間を備えるように、前記スイッチング素子の動作周期と、ＯＮ時間とを決定する請求項１又は請求項２に記載の電源装置。
4. 前記制御部は、前記スイッチング素子の動作周期における、前記コイルから電流が出力している期間と、電流の出力が停止している期間との和が一定となるように、前記スイッチング素子のＯＮ時間を決定する請求項３に記載の電源装置。
5. 前記制御部は、前記コイルから出力される電流が停止する期間の長さを変更することで、前記供給電流の電流値を調整する請求項３に記載の電源装置。

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