以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る点灯装置を模式的に表すブロック図である。
図1に表したように、点灯装置10は、制御部12と、接続部14と、電力供給部16と、接続検出部18と、を備える。
点灯装置10は、例えば、交流電源4と電気的に接続される。点灯装置10には、交流電源4から交流電力が供給される。交流電源4は、例えば、商用電源である。交流電源4は、例えば、自家発電機などでもよい。なお、点灯装置10に供給される電力は、直流電力などでもよい。点灯装置10に供給される電力が直流電力である場合は、後述する整流回路26が省略される。以下では、点灯装置10に交流電力が供給される場合を例に説明を行う。
点灯装置10は、光源モジュール100(図2(a)及び図2(b)参照)と電気的に接続される。点灯装置10は、交流電源4から供給される交流電力を光源モジュール100に対応した直流電力に変換して光源モジュール100に供給する。これにより、点灯装置10は、光源モジュール100を点灯させる。
接続部14は、光源モジュール100との電気的な接続に用いられる。接続部14は、光源モジュール100と電気的に接続されることにより、第1経路P1または第1経路P1と異なる第2経路P2の少なくとも2つの経路を形成する。接続部14と光源モジュール100とを電気的に接続することにより、第1経路P1と第2経路P2とのいずれか一方が形成される。換言すれば、接続部14は、第1経路P1と第2経路P2とのいずれか一方で光源モジュール100と電気的に接続される。
電力供給部16は、接続部14と電気的に接続される。電力供給部16は、第1直流電力と、第1直流電力と異なる第2直流電力と、を接続部14に接続された光源モジュール100に対して供給することができる。
接続検出部18は、接続部14への光源モジュール100の接続を検出する。すなわち、接続検出部18は、第1経路P1に光源モジュール100が接続されているか否かを検出するとともに、第2経路P2に光源モジュール100が接続されているか否かを検出する。
制御部12は、光源モジュール100の接続を接続検出部18で検出する。制御部12は、光源モジュール100が第1経路P1に接続されているときに、電力供給部16に第1直流電力を光源モジュール100に供給させる。そして、制御部12は、光源モジュール100が第2経路P2に接続されているときに、電力供給部16に第2直流電力を光源モジュール100に供給させる。
このように、点灯装置10では、第1経路P1に接続された光源モジュール100に対しては、第1直流電力を供給し、第2経路P2に接続された光源モジュール100に対しては、第2直流電力を供給する。これにより、点灯装置10では、明るさや発光色などの異なる複数の品種の光源モジュール100に対して共通に適用することができる。
例えば、第2直流電力を第1直流電力よりも大きく設定する。そして、比較的明るさまたは色温度の低い品種の光源モジュール100(例えば3000ルーメン未満、または4000K以下)は、第1経路P1に接続する。比較的明るさの高い品種の光源モジュール100(例えば3000ルーメン以上、または5000K以上)は、第2経路P2に接続する。これにより、点灯装置10では、明るさの異なる複数の品種の光源モジュール100のそれぞれに対して、適切な電力を供給することができる。
また、点灯装置10では、1つの接続検出部18で、第1経路P1への光源モジュール100の接続、及び、第2経路P2への光源モジュール100の接続を検出する。これにより、例えば、第1経路P1への光源モジュール100の接続を検出する回路と、第2経路P2への光源モジュール100の接続を検出する回路と、を設ける場合に比べて、部品点数の増加を抑えることができる。例えば、点灯装置10のコスト増を抑えることができる。接続検出部18は、例えば、制御部12内に設けてもよい。
点灯装置10は、フィルタ回路24、整流回路26、突入防止回路28、電源電圧検出回路30、力率改善回路32、平滑コンデンサ34、及び、制御用電源回路36をさらに含む。これらの各部は、点灯装置10に必要に応じて設けられ、省略可能である。
フィルタ回路24は、交流電源4と電気的に接続される。フィルタ回路24は、例えば、交流電源4から供給される交流電力に含まれるノイズを抑制する。
整流回路26は、フィルタ回路24に電気的に接続される。整流回路26は、フィルタ回路24を介して入力された交流電圧を整流して整流電圧に変換する。整流回路26には、例えば、4つの整流素子を組み合わせたダイオードブリッジが用いられる。すなわち、整流回路26は、全波整流器である。整流電圧は、例えば、脈流電圧である。
整流回路26は、一対の入力端子26a、26bと、高電位出力端子26cと、低電位出力端子26dと、を有する。入力端子26a、26bは、フィルタ回路24と電気的に接続されている。整流回路26は、入力端子26a、26bを介して入力される交流電圧を整流電圧に変換し、高電位出力端子26c及び低電位出力端子26dから出力する。低電位出力端子26dの電位は、基準電位(例えば接地電位)に設定される。高電位出力端子26cの電位は、低電位出力端子26dの電位よりも高い電位に設定される。
整流回路26は、半波整流器などでもよい。整流電圧は、全波整流された脈流でもよいし、半波整流された脈流でもよい。整流回路26には、例えば、ショットキーバリアダイオードが用いられる。これにより、例えば、良好な応答性を得ることができる。
突入防止回路28は、高電位出力端子26cと電気的に接続されている。突入防止回路28は、電源投入時に生じる突入電流を抑制する。
電源電圧検出回路30は、突入防止回路28の出力に接続されている。電源電圧検出回路30は、例えば、突入防止回路28の出力と低電位出力端子26dとの間に接続される。電源電圧検出回路30は、交流電源4から供給される交流電圧の異常を検出する。電源電圧検出回路30は、例えば、整流回路26で整流された整流電圧を基に、交流電圧の異常を検出する。電源電圧検出回路30は、例えば、整流電圧の実効値が所定の範囲内にあるか否かを判定し、所定の範囲内にないときに、交流電圧を異常と判定する。すなわち、電源電圧検出回路30は、交流電圧の実効値が過度に小さいときや過度に大きいときに、交流電圧を異常と判定する。
電源電圧検出回路30は、制御部12と電気的に接続されている。電源電圧検出回路30は、交流電圧の異常の検出結果を示す信号を制御部12に出力する。制御部12は、電源電圧検出回路30によって交流電圧の異常が検出されたときに、電力供給部16に光源モジュール100への第1直流電力または第2直流電力の供給を停止させる。これにより、例えば、異常な電圧の印加による光源モジュール100の故障などを抑制することができる。
力率改善回路32は、突入防止回路28の出力と低電位出力端子26dとの間に接続される。力率改善回路32は、整流電圧において、電源周波数の整数倍の高調波の発生を抑制する。これにより、力率改善回路32は、整流電圧の力率を改善する。
力率改善回路32は、例えば、スイッチング素子41と、インダクタ42と、ダイオード43と、を含む。スイッチング素子41は、電極41a〜電極41cを有する。インダクタ42の一端は、突入防止回路28の出力(高電位出力端子26c)と電気的に接続されている。インダクタ42の他端は、電極41aと電気的に接続されている。電極41bは、低電位出力端子26dと電気的に接続されている。ダイオード43のアノードは、電極41aと電気的に接続されている。ダイオード43のカソードは、平滑コンデンサ34の一端と電気的に接続されている。平滑コンデンサ34の他端は、低電位出力端子26dと電気的に接続されている。すなわち、この例において、力率改善回路32は、昇圧チョッパ回路である。力率改善回路32は、これに限ることなく、整流電圧の力率を改善することができる任意の回路でよい。
電極41cは、制御部12と電気的に接続されている。電極41cは、いわゆる制御電極である。スイッチング素子41は、制御部12からの信号に応じてスイッチングする。力率改善回路32は、例えば、スイッチング素子41をスイッチングさせ、入力電流を正弦波の半端波形に近づけることにより、力率を改善する。
スイッチング素子41は、例えば、nチャネル形のFETである。例えば、電極41aは、ドレインであり、電極41bは、ソースであり、電極41cは、ゲートである。スイッチング素子41は、例えば、pチャネル形のFETでもよいし、バイポーラトランジスタなどでもよい。
平滑コンデンサ34は、力率改善後の脈流電圧を平滑化することにより、脈流電圧を直流電圧に変換する。
制御用電源回路36は、例えば、平滑コンデンサ34の高電位側の一端と電気的に接続される。これにより、制御用電源回路36には、平滑コンデンサ34によって平滑された直流電圧が入力される。制御用電源回路36は、平滑コンデンサ34によって平滑された直流電圧を、制御部12の駆動電圧に変換して、制御部12に供給する。制御部12は、制御用電源回路36からの電力供給に応じて駆動する。
電力供給部16は、第1入力端子16aと、第2入力端子16bと、第1出力端子16cと、第2出力端子16dと、を有する。第1入力端子16aは、平滑コンデンサ34の高電位側の一端と電気的に接続される。第2入力端子16bは、低電位出力端子26dと電気的に接続される。これにより、電力供給部16には、直流電圧が供給される。
電力供給部16は、直流の入力電力を第1直流電力又は第2直流電力に変換する。そして、電力供給部16は、第1出力端子16cと第2出力端子16dとから第1直流電力又は第2直流電力を光源モジュール100に供給する。第1直流電力は、入力電力と異なる。第2直流電力は、入力電力及び第1直流電力と異なる。第1直流電力の電圧値は、例えば、入力電力の電圧値よりも低い。第2直流電力の電圧値は、例えば、入力電力の電圧値よりも低く、第1直流電力の電圧値よりも高い。
電力供給部16に入力される入力電力は、脈流電力や交流電力でもよい。例えば、入力電力が交流である場合、電力供給部16は、入力電力を整流する整流器や整流電力を平滑化する平滑コンデンサなどを含んでもよい。
電力供給部16は、例えば、スイッチング素子45と、ダイオード46と、インダクタ47と、出力コンデンサ48と、を含む。スイッチング素子45は、電極45aと、電極45bと、電極45cと、を含む。電極45aは、第1入力端子16aと電気的に接続されている。電極45bは、ダイオード46のカソードと電気的に接続されている。ダイオード46のアノードは、低電位出力端子26dと電気的に接続されている。インダクタ47の一端は、電極45bと電気的に接続されている。インダクタ47の他端は、第1出力端子16cと電気的に接続されている。第2出力端子16dは、低電位出力端子26d(第2入力端子16b)と電気的に接続されている。
出力コンデンサ48は、第1電極48aと、第2電極48bと、を含む。第1電極48aは、第1出力端子16cと電気的に接続されている。第2電極48bは、第2出力端子16dと電気的に接続されている。出力コンデンサ48は、第1出力端子16cと第2出力端子16dとの間に並列に接続される。出力コンデンサ48は、スイッチング素子45のスイッチングによって、スイッチング素子45の各電極45a、45b間に流れる電流を平滑化する。これにより、第1出力端子16c及び第2出力端子16dから直流電力が出力される。
この例において、電力供給部16は、降圧チョッパ回路である。電力供給部16は、入力電力の電圧を降圧することにより、第1直流電力及び第2直流電力を生成する。電力供給部16は、例えば、定電流回路である。電力供給部16は、例えば、実質的に一定の電流を光源モジュール100に出力する。
第1出力端子16cは、高電位側の出力端子であり、第2出力端子16dは、低電位側の出力端子である。第1出力端子16cの電位は、第2出力端子16dの電位よりも高い。これにより、第1電極48aの電位は、第2電極48bの電位よりも高く設定される。第1電極48aは、例えば、陽極であり、第2電極48bは、例えば、陰極である。これとは反対に、第2出力端子16dの電位を第1出力端子16cの電位より高くしてもよい。
制御部12は、駆動回路60を含む。駆動回路60は、スイッチング素子45の電極45cと電気的に接続されている。電極45cは、いわゆる制御電極である。駆動回路60は、スイッチング素子45のスイッチングを制御する。すなわち、駆動回路60は、スイッチング素子45のオン・オフを切り替える。駆動回路60は、電極45cに入力する電圧(制御信号)によって、スイッチング素子45のオン・オフを切り替える。駆動回路60は、例えば、スイッチング素子45をスイッチングさせることにより、直流電圧を出力コンデンサ48の各電極48a、48b間に生じさせる。これにより、電力供給部16から光源モジュール100に電力が供給される。
ここで、スイッチング素子45のオフ状態とは、例えば、主電極である電極45a、45bの間に実質的に電流が流れない状態である。オフ状態では、例えば、電力供給部16の動作に影響を与えない程度の微弱な電流が電極45a、45bの間に流れてもよい。すなわち、スイッチング素子45のオン状態とは、換言すれば、電極45a、45bの間に電流が流れる第1状態であり、オフ状態とは、電極45a、45bの間に流れる電流が、第1状態よりも小さい第2状態である。
駆動回路60は、例えば、スイッチング素子45をオフ状態にすることにより、電力供給部16から光源モジュール100への電力の供給を停止させる。また、駆動回路60は、例えば、スイッチング素子45のオン・オフの周期(デューティ比)を変化させることにより、第1直流電力と第2直流電力とを変化させる。
制御部12は、1チップ化された1つの集積回路で構成してもよいし、複数の集積回路を組み合わせて構成してもよい。駆動回路60は、1つの集積回路内に設けられた論理ブロックでもよいし、独立した制御ICでもよい。
この例において、電力供給部16は、例えば、第1定電流の電力を第1直流電力として光源モジュール100に供給し、第2定電流の電力を第2直流電力として光源モジュール100に供給する。第2定電流の電流値は、例えば、第1定電流の電流値よりも大きい。第1定電流の電流値は、例えば、210mAである。第2定電流の電流値は、例えば、320mAである。第1定電流の電流値及び第2定電流の電流値は、これに限らない。第1定電流の電流値及び第2定電流の電流値は、例えば、光源モジュール100の照射光の明るさなどに応じて適宜設定すればよい。例えば、第2定電流の電流値を、第1定電流の電流値より小さくしてもよい。
第1直流電力及び第2直流電力は、定電流の電力に限ることなく、例えば、定電圧の電力や定電力の電力などでもよい。第1直流電力及び第2直流電力は、光源モジュール100に応じて適宜設定すればよい。第2直流電力は、第1直流電力と異なる任意の電力でよい。
スイッチング素子45は、例えば、nチャネル形のFETである。例えば、電極45aは、ドレインであり、電極45bは、ソースであり、電極45cは、ゲートである。スイッチング素子45は、例えば、pチャネル形のFETでもよいし、バイポーラトランジスタなどでもよい。
電力供給部16は、上記の回路に限ることなく、第1直流電力と第2直流電力とを光源モジュール100に対して供給可能な任意の回路でよい。電力供給部16は、例えば、複数の電源を有し、第1の電源から第1直流電力を供給し、第2の電源から第2直流電力を供給する回路でもよい。
接続部14は、例えば、第1接続端子14aと、第2接続端子14bと、第3接続端子14cと、を有する。この例では、第1接続端子14aと第2接続端子14bとによって、第1経路P1が形成される。そして、第1接続端子14aと第3接続端子14cとによって、第2経路P2が形成される。接続部14に含まれる接続端子の数は、4つ以上でもよい。また、接続部14の経路の数は、3つ以上でもよい。
第1接続端子14aは、第1出力端子16cと電気的に接続されている。第2接続端子14bは、第2出力端子16dと電気的に接続されている。第3接続端子14cは、第2出力端子16dと電気的に接続されている。従って、第1経路P1では、第1接続端子14aから第2接続端子14bに向けて電流が流れる。第2経路P2では、第1接続端子14aから第3接続端子14cに向けて電流が流れる。このように、この例では、高電位側の第1出力端子16cを共通とし、低電位側の第2出力端子16dを分岐させることによって、第1経路P1と第2経路P2とを形成している。これにより、例えば、回路構成を容易にすることができる。
点灯装置10は、第1抵抗51と、第2抵抗52と、をさらに含む。第1抵抗51は、第2入力端子16bと出力コンデンサ48の第2電極48bとの間に電気的に接続されている。換言すれば、第1抵抗51は、ダイオード46のアノードと出力コンデンサ48の第2電極48bとの間に電気的に接続されている。第2出力端子16dは、第1抵抗51を介して低電位出力端子26dと電気的に接続される。
制御部12は、第1抵抗51と電気的に接続されている。制御部12は、例えば、第1抵抗51と第2電極48bとの間に電気的に接続されている。これにより、制御部12には、第1抵抗51の電圧が、第1検出電圧Vdet1として入力される。制御部12は、第1検出電圧Vdet1を基に、スイッチング素子45に流れる第1電流C1を検出する。第1電流C1は、より詳しくは、スイッチング素子45の各電極45a、45b間に流れる電流である。すなわち、第1抵抗51は、スイッチング素子45に流れる電流を検出するための電流検出部である。第1抵抗51は、電流検出抵抗である。
第1電流C1を検出する電流検出部は、第1抵抗51に限らない。例えば、インダクタ47に磁気結合した別のインダクタによって第1電流C1を検出してもよい。電流検出部は、第1電流C1を検出可能な任意の構成でよい。
第2抵抗52は、出力コンデンサ48の第2電極48bと第2接続端子14bとの間に電気的に接続されている。換言すれば、第2抵抗52は、出力コンデンサ48の第2電極48bと光源モジュール100との間に電気的に接続される。
第1抵抗51の抵抗値R1は、例えば、0.82Ωである。第2抵抗52の抵抗値R2は、例えば、0.39Ωである。
第1経路P1に光源モジュール100を接続した場合には、第1抵抗51と第2抵抗52とが直列に接続される。このため、第1経路P1に光源モジュール100を接続した場合には、第1抵抗51と第2抵抗52との合成抵抗で発生した電圧が、第2検出電圧Vdet2として制御部12に入力される。
一方、第2経路P2に光源モジュール100を接続した場合には、第1抵抗51で発生した電圧が、第2検出電圧Vdet2として制御部12に入力される。
点灯装置10では、第2接続端子14bと第3接続端子14cとの分岐部分に第2抵抗52を設けている。すなわち、低電位側の分岐部分に第2抵抗52を設けている。そして、第1経路P1に光源モジュール100が接続されている時と、第2経路P2に光源モジュール100が接続されている時とで、制御部12に入力される第2検出電圧Vdet2を変化させる。
また、第2検出電圧Vdet2は、光源モジュール100に供給される出力電圧に比例する。すなわち、第2検出電圧Vdet2は、第1直流電力の電圧値又は第2直流電力の電圧値に比例する。制御部12は、第2検出電圧Vdet2を基に、光源モジュール100に流れる第2電流C2を検出する。制御部12は、検出した第2電流C2に基づいて、駆動回路60をフィードバック制御する。駆動回路60は、第2電流C2の検出値を基に、第2電流C2の電流値が実質的に一定になるように、スイッチング素子45のスイッチングを制御する。これにより、光源モジュール100に流れる第2電流C2を適切に制御することができる。例えば、第2電流C2を定電流制御することができる。
第1抵抗51及び第2抵抗52は、さらに、光源モジュール100に流れる第2電流C2を検出するための電流検出部としても機能する。
上記のように、第1抵抗51で第1電流C1の検出を行うとともに、各抵抗51、52で第2電流C2の検出を行う。これにより、点灯装置10の回路構成を簡潔にすることができる。点灯装置10の部品点数を削減することができる。例えば、点灯装置10の製造コストを抑えることができる。
接続検出部18は、例えば、第1出力端子16cと第2出力端子16dとの間に電気的に接続される。接続検出部18は、例えば、第1出力端子16cと第2出力端子16dとの間の電位差を参照することにより、接続部14への光源モジュール100の接続を検出する。このように、接続検出部18は、第2接続端子14bと第3接続端子14cとの分岐部分よりも入力側に接続されている。これにより、前述のように、部品点数の増加を抑えることができる。接続検出部18は、制御部12と電気的に接続されている。接続検出部18は、例えば、検出結果を示す信号を制御部12に出力する。
制御部12は、例えば、電力供給部16から光源モジュール100に第1直流電力または第2直流電力を供給している状態において、光源モジュール100の接続の解除を接続検出部18が検出したときに、電力供給部16に光源モジュール100への第1直流電力または第2直流電力の供給を停止させる。
そして、制御部12は、例えば、光源モジュール100の接続を接続検出部18が再び検出したときに、光源モジュール100への第1直流電力または第2直流電力の供給を電力供給部16に再開させる。すなわち、光源モジュール100が第1経路P1に接続されているか、第2経路P2に接続されているかを判定し、判定結果に応じて第1直流電力または第2直流電力を光源モジュール100に供給させる。
点灯装置には、光源モジュールが一度取り外されて光源モジュールへの電力供給を停止した場合に、光源モジュールを再び接続しても光源モジュールへの電力供給を再開しないものがある。この場合、光源モジュールを再接続した後に、点灯装置自体の電源、すなわち交流電源4から点灯装置への電力供給を一度オフした後、再度オンしなければならない。
これに対して、本実施形態に係る点灯装置10では、光源モジュール100を再接続するだけで、光源モジュール100への電力供給も再開される。これにより、例えば、点灯装置10の利便性を向上させることができる。例えば、点灯装置10と光源モジュール100とを含む照明器具を天井などに設置する場合の作業性を向上させることができる。
点灯装置10は、調光回路55をさらに含む。調光回路55には、例えば、外部の壁スイッチなどから調光信号が入力される。調光信号は、例えば、調光器などによって導通角制御された交流電圧などでもよい。調光回路55は、制御部12と電気的に接続されている。調光回路55は、例えば、調光信号に基づいて、調光度を表す信号を生成し、その信号を制御部12に入力する。調光度を表す信号とは、例えば、調光度に応じたデューティ比のPWM信号などである。駆動回路60は、例えば、調光回路55から入力された信号に基づいて、スイッチング素子45のスイッチングを制御する。これにより、調光信号に応じた調光度で光源モジュール100が調光される。光源モジュール100の明るさが、調光信号に応じて制御される。
図2(a)及び図2(b)は、第1の実施形態に係る点灯装置と光源モジュールとの電気的な接続の一例を模式的に表すブロック図である。
図2(a)及び図2(b)に表したように、光源モジュール100は、例えば、光源102と、被接続部104と、を含む。光源モジュール100は、例えば、複数の光源102を含む。この例では、各光源102が、直列に接続されている。各光源102は、例えば、並列に接続してもよいし、直列接続と並列接続とを組み合わせてもよい。光源102の数は、任意でよい。光源102の数は、例えば、1つでもよい。
光源102には、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)が用いられる。光源102は、例えば、有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode:OLED)、無機エレクトロルミネッセンス(Inorganic ElectroLuminescence)発光素子、有機エレクトロルミネッセンス(Organic ElectroLuminescence)発光素子、または、その他の電界発光型の発光素子などでもよい。光源102は、例えば、電球などでもよい。以下では、光源102をLEDとして説明を行う。
また、光源モジュール100は、例えば、ダイオード106と、抵抗108(検出用抵抗)と、をさらに含む。ダイオード106は、直列に接続された各光源102に対して並列に接続される。このとき、ダイオード106の順方向は、LEDである各光源102の順方向に対して逆向きである。これにより、ダイオード106は、各光源102への電流の逆流を抑制する。
抵抗108は、各光源102に対して並列に接続される。抵抗108は、点灯装置10において、光源モジュール100の接続の検出に用いられる。抵抗108の抵抗値は、例えば、300kΩである。抵抗108の抵抗値は、これに限ることなく、任意の値でよい。
接続検出部18は、抵抗108を接続部14に接続したときの第1出力端子16cと第2出力端子16dとの間の電位差と、抵抗108を接続部14に接続していないときの第1出力端子16cと第2出力端子16dとの間の電位差と、を比較することにより、接続部14への光源モジュール100の接続を検出する。
さらに、接続検出部18は、光源モジュール100の接続を検出したときに、第1出力端子16cと第2出力端子16dとの間の電位差が所定の範囲内にあるか否かを判定する。そして、接続検出部18は、第1出力端子16cと第2出力端子16dとの間の電位差が所定の範囲内にある場合にのみ、光源モジュール100が接続されたと判定する。換言すれば、接続検出部18は、抵抗108の抵抗値が所定の範囲内にあるか否かを判定し、所定の範囲内にある場合にのみ、光源モジュール100が接続されたと判定する。このように、接続検出部18は、適正な抵抗値の抵抗108が接続された場合にのみ、光源モジュール100が接続されたと判定する。
抵抗108の抵抗値が適正な範囲にない場合には、例えば、制御部12に接続の検出が入力されない。従って、抵抗108の抵抗値が適正な範囲にない場合には、光源モジュール100が点灯しない。例えば、抵抗108の抵抗値が適正な範囲にない場合には、接続検出部18から制御部12に異常の検出を報知してもよい。これにより、例えば、異なる製品の光源モジュールや不正な光源モジュールなどが、点灯装置10に接続されて使用されてしまうことを抑制することができる。
被接続部104は、点灯装置10の接続部14と電気的に接続される。また、被接続部104は、例えば、接続部14に機械的に取り付けられる。光源モジュール100は、例えば、被接続部104を介して点灯装置10の第1経路P1または第2経路P2に接続される。
被接続部104は、第1被接続端子104aと、第2被接続端子104bと、第3被接続端子104cと、を有する。第1被接続端子104aは、被接続部104を接続部14に取り付けた状態において、第1接続端子14aと電気的に接続される。第2被接続端子104bは、被接続部104を接続部14に取り付けた状態において、第2接続端子14bと電気的に接続される。第3被接続端子104cと、被接続部104を接続部14に取り付けた状態において、第3接続端子14cと電気的に接続される。
図2(a)に表したように、第1の品種の光源モジュール100aでは、各光源102のアノードが第1被接続端子104aと電気的に接続され、各光源102のカソードが第2被接続端子104bと電気的に接続されている。これにより、光源モジュール100aでは、接続部14と被接続部104とを接続することで、第1経路P1に接続される。第1直流電力の供給により、第1接続端子14aから第2接続端子14bに向けて電流が流れ、各光源102が点灯する。
図2(b)に表したように、第2の品種の光源モジュール100bでは、各光源102のアノードが第1被接続端子104aと電気的に接続され、各光源102のカソードが第3被接続端子104cと電気的に接続されている。これにより、光源モジュール100bでは、接続部14と被接続部104とを接続することで、第2経路P2に接続される。第2直流電力の供給により、第1接続端子14aから第3接続端子14cに向けて電流が流れ、各光源102が点灯する。
このように、第1直流電力を供給する品種の光源モジュール100aと、第2直流電力を供給する品種の光源モジュール100bとで、被接続部104と各光源102との電気的な接続を変えておく。これにより、第1直流電力を供給する品種の光源モジュール100aを誤って第2経路P2に接続し、第2直流電力を供給してしまうことを抑制することができる。
このように、点灯装置10及び光源モジュール100では、接続部14と被接続部104とを接続するだけで、各品種の光源モジュール100a、100bを第1経路P1または第2経路P2に適切に接続することができる。これにより、例えば、誤接続を適切に抑制することができる。さらには、取り付けの作業性を向上させることもできる。
また、接続部14と被接続部104の接続は、例えば、互いに係合する凹凸などによって、機械的に一方向に限定されている。これにより、例えば、接続部14と被接続部104との向きを誤って接続してしまうことを抑制することができる。例えば、第1接続端子14aが、第3被接続端子104cと電気的に接続されてしまうことを抑制することができる。
接続部14及び被接続部104は、例えば、少なくとも3つの端子を有し、機械的かつ電気的に互いに接続される一対のコネクタCN1、CN2である。例えば、接続部14は、第1経路P1用のコネクタと、第2経路P2用のコネクタと、を有していてもよい。例えば、接続部14と被接続部104とを機械的に接続する部分は、複数あってもよい。
図3は、第1電流及び第2電流の一例を模式的に表すグラフ図である。
図3に表したように、第1電流C1は、周期的に変化する。第1電流C1は、出力コンデンサ48に平滑される前の電流である。第1電流C1は、例えば、スイッチング素子45のオンの区間において増加し、スイッチング素子45のオフの区間において減少する。第1電流C1の波形は、例えば、三角波状である。第1電流C1は、いわゆるパルス電流である。スイッチング素子45のスイッチング周期Tは、例えば、20μs程度である。
一方、第2電流C2は、出力コンデンサ48の平滑後の電流であり、前述のように、実質的に一定の電流である。第2電流C2の電流値の変化は、第1電流C1の電流値の変化よりも小さい。
制御部12は、第1電流C1が所定の閾値以上か否かを判定する。制御部12は、第1電流C1が閾値以上である場合、第1電流C1が過電流であると判断する。すなわち、制御部12は、第1電流C1の検出値と閾値とを基に、第1電流C1の過電流を検出する。駆動回路60は、第1電流C1が閾値以上であると判定された場合に、スイッチング素子45をオフ状態にする。これにより、制御部12は、第1電流C1の過電流を抑制する。例えば、過電流にともなうスイッチング素子45の故障を抑制することができる。これにより、点灯装置10の動作を安定させることができる。
なお、第1電流C1が所定の閾値以上か否かの判定は、第1検出電圧Vdet1を駆動回路60に入力することにより、駆動回路60内で行ってもよい。
制御部12は、例えば、光源モジュール100に第1直流電力を供給している場合と、光源モジュール100に第2直流電力を供給している場合とで、閾値を変化させてもよい。制御部12は、例えば、第1直流電力を供給している場合には、第1電流C1に対して第1閾値L1を設定し、第2直流電力を供給している場合には、第1電流C1に対して第2閾値L2を設定する。例えば、第2直流電力が第1直流電力よりも大きい場合には、第2閾値L2を第1閾値L1よりも高くする。なお、第2直流電力を供給している場合の閾値は、第1直流電力を供給している場合の閾値と同じでもよい。
制御部12には、コンデンサ62が接続されている。制御部12は、例えば、第1電流C1が閾値以上であると判定された時に、コンデンサ62を所定時間充電する。コンデンサ62の充電時間は、スイッチング素子45のスイッチング周期よりも短い。また、コンデンサ62に充電された電荷は、充電を行っていない状態において、放電される。1回の充電でコンデンサ62に蓄積された電荷の放電にかかる時間は、スイッチング素子45のスイッチング周期よりも長い。
駆動回路60は、第1電流C1が閾値以上であると判定されてスイッチング素子45をオフ状態にした後、次のスイッチングのタイミングでスイッチング素子45を再びオン状態にする。スイッチング素子45をオン状態にした時に、第1電流C1が再び閾値以上であった場合には、コンデンサ62がさらに充電されてコンデンサ62の電圧が上昇する。一方、第1電流C1が閾値未満であった場合には、コンデンサ62が放電されてコンデンサ62の電圧が低下する。
制御部12は、コンデンサ62の電圧を検出し、コンデンサ62の電圧が所定値以上であるか否かを判定する。制御部12は、コンデンサ62の電圧が所定値以上であると判定した場合、駆動回路60の動作を停止させる。駆動回路60は、スイッチング素子45をオフ状態で保持する。すなわち、制御部12は、光源モジュール100への電力供給を停止する。
コンデンサ62の電圧を判定する閾値は、例えば、コンデンサ62が複数回充電された時に、電圧が閾値以上になる値に設定される。すなわち、制御部12は、第1電流C1が閾値以上になる状態が、複数回連続して発生した時に、光源モジュール100への電力供給を停止する。
制御部12は、コンデンサ62の電圧が所定値以上であると判定して駆動回路60の動作を停止させた場合、所定の復帰動作が実行されるまで駆動回路60の停止状態を維持する。復帰動作とは、例えば、点灯装置10の電源オフである。すなわち、制御部12は、交流電源4からの電力供給が停止され、点灯装置10全体の動作が停止するまで、駆動回路60の停止状態を維持する。復帰動作は、例えば、制御部12に対するリセット信号の入力などでもよい。
点灯装置10では、例えば、交流電源4から供給される入力電圧の変動などによって、一時的に第1電流C1の過電流が発生した場合には、スイッチング素子45がオフ状態にされて過電流が抑制されるとともに、その後は、通常の動作に戻る。一方、例えば、負荷の短絡(光源モジュール100の短絡)などにより、第1電流C1の過電流が継続的に発生した場合には、復帰動作が実行されるまで駆動回路60の動作が停止する。これにより、点灯装置10の動作をより安定させることができる。
なお、コンデンサ62の充電方法は、上記に限らない。例えば、第1電流C1が閾値以上であると判定している区間において、コンデンサ62を充電してもよい。また、コンデンサ62の充電量は、例えば、第1電流C1に応じて変化させてもよい。例えば、第1電流C1が大きい程、コンデンサ62の充電量が多くなるようにしてもよい。
また、この例では、コンデンサ62の電圧によって駆動回路60の動作の停止を決定している。これに限ることなく、例えば、コンデンサ62の充電時間や、第1電流C1が閾値以上であると判定された回数などに応じて、駆動回路60の動作の停止を決定してもよい。
複数の品種の光源モジュールに共通に用いられる点灯装置において、出力コンデンサに平滑された後の電流(例えば第2電流C2)を基に、過電流を検出する構成がある。しかしながら、平滑後の電流では、入力電圧の変動や負荷の短絡などにともなう過渡的な変化を検出することが難しい。このため、例えば、電力変換を行うスイッチング素子に過大なパルス電流が流れ、スイッチング素子を故障させてしまう恐れがある。
これに対して、本実施形態にかかる点灯装置10では、出力コンデンサ48の平滑前の第1電流C1を検出し、第1電流C1を基に過電流を検出する。これにより、入力電圧の変動や負荷の短絡などに対する応答性を高めることができる。スイッチング素子45に過電流が流れることを、より適切に抑えることができる。従って、本実施形態にかかる点灯装置10では、安定した動作を得ることができる。例えば、スイッチング素子45の故障を抑制することができる。
(第2の実施形態)
図4は、第2の実施形態に係る点灯装置を模式的に表すブロック図である。
図4に表したように、本実施形態にかかる点灯装置80では、電源切替回路64が、制御部12に設けられている。電源切替回路64は、駆動回路60と電気的に接続されている。電源切替回路64は、駆動回路60への電源の供給と、駆動回路60への電源の供給の停止と、を切り替える。
この例において、制御部12は、第1電流C1が閾値以上であると判定した場合に、電源切替回路64に駆動回路60への電源の供給を停止させる。このように、第1電流C1が閾値以上であると判定された場合に、駆動回路60への電源供給を停止することによって、スイッチング素子45をオフ状態にしてもよい。
例えば、コンデンサ62の電圧が所定値以上であると判定された場合には、制御用電源回路36から制御部12への電源の供給を停止し、制御部12自体の動作を停止させてもよい。
(第3の実施形態)
図5(a)及び図5(b)は、第3の実施形態に係る照明器具を模式的に表す斜視図である。
図5(a)及び図5(b)に表したように、照明器具200(照明装置)は、点灯装置10と、光源モジュール100(光源モジュール100a、100b)と、器具本体120と、を備える。点灯装置10と光源モジュール100とには、上記第1の実施形態で説明したものが用いられる。器具本体120は、点灯装置10と光源モジュール100とを支持する。
照明器具200は、例えば、光源モジュール100を下方に向けた状態で室内の天井に取り付けられる。照明器具200は、光源モジュール100から照射される光によって、室内を照明する。なお、照明器具200は、天井に限ることなく、例えば、壁面などに取り付けてもよい。器具本体120は、例えば、ネジなどによって天井に取り付けられる。このように、器具本体120は、点灯装置10及び光源モジュール100の支持に用いられるとともに、天井などの取付対象への照明器具200の取り付けに用いられる。
器具本体120は、光源モジュール100の少なくとも一部を収容する凹部120aを有する。点灯装置10は、例えば、凹部120aの内底面に取り付けられる。点灯装置10は、例えば、凹部120a内に収容される。
点灯装置10は、例えば、ネジなどによって凹部120aの内底面に取り付けられ、器具本体120に支持される。光源モジュール100は、例えば、取付バネやネジなどによって器具本体120に取り付けられ、器具本体120に支持される。
図6は、第3の実施形態に係る光源モジュールを模式的に表す分解斜視図である。
図6に表したように、光源モジュール100は、支持体111と、カバー112と、保持部材113と、を備える。
支持体111は、基板115を支持する。基板115は、接着などによって支持体111に固定してもよいし、ネジ止めなどによって着脱可能に支持体111に取り付けてもよい。支持体111は、基板115を着脱可能に支持してもよい。基板115には、各光源102が設けられる。各光源102は、基板115の表面115aに並べて配置される。
基板115には、図示を省略した配線層が設けられている。各光源102は、配線層を介して互いに電気的に接続されている。また、配線層には、配線を介して被接続部104が電気的に接続されている。被接続部104は、例えば、配線及び基板115の配線層を介して各光源102と電気的に接続される。
カバー112は、支持体111に取り付けられ、支持体111に支持された基板115を覆う。カバー112は、例えば、外力や塵埃などから基板115及び各光源102を保護する。カバー112は、光透過性を有する。カバー112は、各光源102の放出する光に対して光透過性である。カバー112は、例えば、透明である。カバー112は、例えば、光拡散性を有してもよい。カバー112には、例えば、光透過性の樹脂材料が用いられる。これにより、各光源102から放出された光が、カバー112を透過して外部に照射される。
保持部材113は、カバー112を支持体111に保持する。すなわち、保持部材113は、カバー112を支持体111から外れないようにする。光源モジュール100には、例えば、複数の保持部材113が設けられる。この例では、3つの保持部材113が設けられる。保持部材113の数は、任意でよい。保持部材113の数は、例えば、1つまたは2つでもよいし、4つ以上でもよい。
照明器具200を天井に設置する場合には、例えば、器具本体120を室内側から天井板などにネジ止めする。器具本体120には、例えば、光源モジュール100の落下を抑制するための少なくとも2本のチェーン(図示は省略)が設けられている。例えば、2本のチェーンが、長手方向の両端付近に設けられる。光源モジュール100の支持体111には、例えば、各チェーンに対応した複数のフックが設けられている。器具本体120を天井にネジ止めした後、これらの各チェーンの端部を光源モジュール100のフックに引っ掛けて、光源モジュール100を吊るす。
光源モジュール100を吊るした後、接続部14と被接続部104とを接続することにより、点灯装置10と光源モジュール100とを電気的に接続する。配線の後、光源モジュール100を器具本体120に支持させる。これにより、照明器具200が天井に取り付けられる。
このように、照明器具200において、点灯装置10を用いる。これにより、例えば、光源モジュール100の明るさや発光色の異なる複数の品種の照明器具200において、点灯装置10を共通に適用することができる。例えば、複数の品種の照明器具200の製造において、部品点数を削減することができる。例えば、照明器具200の製造コストを抑えることができる。
例えば、照明器具200を天井などに取り付けた後、光源モジュール100の明るさや発光色などを変更したい場合がある。光源モジュール100の品種毎に点灯装置が設定されている場合には、光源モジュール100の交換に合わせて点灯装置も変更する必要がある。
これに対して、本実施形態に係る照明器具200では、光源モジュール100のみを交換して点灯装置10に接続するだけでよい。従って、例えば、明るさや発光色などを変更する際のコストも抑えることができる。例えば、明るさや発光色などを変更する際に、点灯装置10を着脱する必要がなく、交換の作業性を向上させることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。