JP2016081644A - 照明用電源装置および照明用電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】リセット時間のバラツキを解消することが可能な照明用電源装置および照明用電源システムを提供する。【解決手段】照明装置２０に供給する出力電流の電流量を予め設定された順序で段階的に切り替える照明用電源装置１０であって、スイッチ手段Ｑ１と、ＶＤＤ電圧がリセット電圧よりも大きい場合は出力電流の電流量が上記順序に従って切り替わる一方、ＶＤＤ電圧がリセット電圧よりも小さい場合は出力電流の電流量が上記順序の最初の状態に切り替わるように、スイッチ手段Ｑ１を制御する制御回路Ｕ１と、第１放電経路Ｘ１で放電して制御回路Ｕ１にＶＤＤ電圧を供給するコンデンサＣ５と、入力電圧が入力状態から非入力状態に切り替わった後、第１放電経路Ｘ１での放電によりＶＤＤ電圧がリセット電圧以下になる前に、第２放電経路Ｘ２を形成してコンデンサＣ５を放電させる放電回路１と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、調光機能を有する照明用電源装置および当該照明用電源装置を複数備えた照明用電源システムに関する。

従来から、調光機能を有する照明用電源装置として、例えば、非特許文献１に記載のものが知られている。図５に示すように、非特許文献１に記載の照明用電源装置１１は、整流平滑回路２と、スイッチ手段Ｑ１を含む出力電流生成回路３と、スイッチ手段Ｑ１を制御する制御回路Ｕ１と、制御回路Ｕ１の電源電圧（ＶＤＤ電圧）を生成する電源電圧生成回路４とを主に備えており、ＬＥＤ照明装置２０に供給する直流出力電流の電流量を予め設定された順序で段階的に切り替えることができる。なお、ＬＥＤ照明装置２０は、直列接続された複数（例えば、１２個）のＬＥＤを光源として含み、供給される直流出力電流の電流量に応じて光源の明るさが変わる。

整流平滑回路２は、入力された交流入力電圧を整流するダイオードブリッジＤＢと、整流後の交流入力電圧を平滑するコンデンサＣ１、Ｃ２とを含んでいる。照明用電源装置１１の入力端と整流平滑回路２との間には、ヒューズＦが設けられている。

出力電流生成回路３は、電流路の一端（ドレイン）が整流平滑回路２の出力側に接続されたＭＯＳＦＥＴからなるスイッチ手段Ｑ１と、照明用電源装置１１のプラス側の出力端とスイッチ手段Ｑ１の電流路の他端（ソース）と間に介装された抵抗Ｒ５およびコイルＬ１（トランスの一次巻線）からなる直列回路と、カソードがスイッチ手段Ｑ１と抵抗Ｒ５との接続点に接続され、アノードがグラウンド接続されたダイオードＤ２と、一端がコイルＬ１とプラス側の出力端との接続点に接続され、他端がグラウンド接続されたコンデンサＣ３と、一端がコンデンサＣ３の一端に接続され、他端が照明用電源装置１１のマイナス側の出力端に接続された抵抗Ｒ６を含んでいる。

スイッチ手段Ｑ１は、制御回路Ｕ１の制御下でスイッチング動作を行う。スイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティが大きいほど、照明用電源装置１１から出力される直流出力電流の電流量は大きくなる。すなわち、スイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティを段階的に切り替えることで、直流出力電流の電流量が段階的に切り替わり、その結果、ＬＥＤ照明装置２０の明るさが段階的に切り替わる。

電源電圧生成回路４は、一端がフレームグラウンドに接続されたコイルＬ２（トランスの二次巻線）と、アノードがコイルＬ２の他端に接続され、カソードが抵抗Ｒ８を介して制御回路Ｕ１の電源電圧端子（ＶＤＤ端子）に接続されたダイオードＤ１と、一端がＶＤＤ端子と抵抗Ｒ８との接続点に接続されたコンデンサＣ５とを含んでいる。コンデンサＣ５は、交流入力電圧が入力状態（ＯＮ）のときに充電され、交流入力電圧が非入力状態（ＯＦＦ）のときに放電して制御回路Ｕ１に電源電圧（ＶＤＤ電圧）を供給する。

制御回路Ｕ１は、ＺＣＤ端子と、ＧＮＤ端子と、ＣＯＭＰ端子と、ＣＳ端子と、ＤＲＶ端子と、ＶＤＤ端子とを備えている。ＺＣＤ端子は、コイルＬ２に流れる電流がボトム（最小値）となるタイミングの検出と過電圧保護動作とを行うための端子であり、抵抗Ｒ７を介してコイルＬ２の他端に接続されている。ＣＯＭＰ端子は、エラーアンプの端子であり、コンデンサＣ４を介してフレームグラウンドに接続されている。ＣＳ端子は、スイッチ手段Ｑ１のドレイン電流をモニターするための端子であり、スイッチ手段Ｑ１と抵抗Ｒ５との接続点に接続されている。ＤＲＶ端子は、スイッチ手段Ｑ１の制御端子（ゲート）に駆動信号を出力するための端子であり、抵抗Ｒ４を介してスイッチ手段Ｑ１のゲートに接続されている。ＶＤＤ端子は、制御回路Ｕ１の電源電圧（ＶＤＤ電圧）が供給される端子であり、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を介して照明用電源装置１１の入力端に接続され、かつコンデンサＣ５と抵抗Ｒ８の接続点に接続されている。

制御回路Ｕ１は、ＶＤＤ電圧をモニターし、ＶＤＤ電圧の電圧値に応じた駆動信号をＤＲＶ端子から出力することによりスイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティを制御する「調光制御」を行う。

図６に、照明用電源装置１１における調光制御と直流出力電流の電流量との関係を示す。制御回路Ｕ１では、動作電圧Ｖ１、スレッシュ電圧Ｖ２（例えば、約１０．０Ｖ）、リセット電圧Ｖ３（例えば、約２．５Ｖ）が予め設定されており、スイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティを切り替える順序（１００％→４０％→２．５％）も予め設定されている。

交流入力電圧が非入力状態（ＯＦＦ）から入力状態（ＯＮ）に切り替わると、ＶＤＤ電圧は、動作電圧Ｖ１まで一気に上昇する。ＶＤＤ電圧が動作電圧Ｖ１まで上昇すると、制御回路Ｕ１は、スイッチ手段Ｑ１のゲートに駆動信号を出力してスイッチ手段Ｑ１のスイッチング動作を開始させる。

一方、交流入力電圧が入力状態（ＯＮ）から非入力状態（ＯＦＦ）に切り替わると、ＶＤＤ電圧は、動作電圧Ｖ１からスレッシュ電圧Ｖ２まで一気に低下する。ＶＤＤ電圧がスレッシュ電圧Ｖ２まで低下すると、制御回路Ｕ１がスイッチ手段Ｑ１のスイッチング動作を停止させるので、制御回路Ｕ１の消費電流が低下する。その結果、コンデンサＣ５の放電速度も低下し、ＶＤＤ電圧の低下が緩やかになる。

また、制御回路Ｕ１は、交流入力電圧が非入力状態（ＯＦＦ）から入力状態（ＯＮ）に切り替わるタイミングに応じて、スイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティを変える。

より詳しくは、ＶＤＤ電圧がリセット電圧Ｖ３に達する前に交流入力電圧が非入力状態（ＯＦＦ）から入力状態（ＯＮ）に切り替わった場合、制御回路Ｕ１は、スイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティが予め設定された順序（１００％→４０％→２．５％）で切り替わるように、スイッチ手段Ｑ１のスイッチング動作を制御する。すなわち、制御回路Ｕ１は、直前のＯＮデューティが１００％のときは４０％のＯＮデューティになるように、直前のＯＮデューティが４０％のときは２．５％のＯＮデューティになるように、直前のＯＮデューティが２．５％のときは１００％のＯＮデューティになるように、スイッチ手段Ｑ１のスイッチング動作を制御する。

一方、ＶＤＤ電圧がリセット電圧Ｖ３に達した後に交流入力電圧が非入力状態（ＯＦＦ）から入力状態（ＯＮ）に切り替わった場合、制御回路Ｕ１は、スイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティが上記順序の最初の状態（１００％の状態）に切り替わるように、スイッチ手段Ｑ１のスイッチング動作を開始させる。すなわち、制御回路Ｕ１は、直前のＯＮデューティが１００％または４０％であったとしても、１００％のＯＮデューティになるように、スイッチ手段Ｑ１のスイッチング動作を制御する。

以上のように、照明用電源装置１１では、ＶＤＤ電圧がリセット電圧Ｖ３に達する前に交流入力電圧の入力／非入力の切り替えを繰り返すことで、ＬＥＤ照明装置２０に供給する直流出力電流の電流量を予め設定された順序で段階的に切り替えることができる。

INTELLIGENT PO2WER for Industrial/Automotive Applications, page 21. Datasheet. [online]. O2Micro International Limited, 2012-13. ［平成２６年９月１０日検索］、インターネット<URL: http://www.electronicsdatasheets.com/pdf-datasheets/o2micro/oz8022m/>

ところで、図７に示すように、単一の交流電圧源３０に対して複数（Ｎ個、Ｎは３以上の整数）の照明用電源装置１１−１〜１１−Ｎを並列に接続した照明用電源システム１０１の場合、各照明用電源装置１１−１〜１１−Ｎに備えられた制御回路Ｕ１〜ＵＮのリセット電圧Ｖ３は、制御回路Ｕ１〜ＵＮによってバラツキが生じることがある。リセット電圧Ｖ３にバラツキが生じると、リセット時間（ＶＤＤ電圧がスレッシュ電圧Ｖ２からリセット電圧Ｖ３に達するまでの時間）にもバラツキが生じるため、照明用電源システム１０１では、ＬＥＤ照明装置２０−１〜２０−Ｎの中で明るさの異なるものが存在してしまうおそれがあった。なお、各照明用電源装置１１−１〜１１−ＮおよびＬＥＤ照明装置２０−１〜２０−Ｎの構成要素については、いずれも図５に示す照明用電源装置１１およびＬＥＤ照明装置２０と同様とする。

例えば、照明用電源装置１１−１に備えられた制御回路Ｕ１のリセット電圧Ｖ３が最も小さく、照明用電源装置１１−２に備えられた制御回路Ｕ２のリセット電圧Ｖ３が最も大きい場合（以下、制御回路Ｕ１のリセット電圧Ｖ３をＶ３_ＭＩＮとし、制御回路Ｕ２のリセット電圧Ｖ３をＶ３_ＭＡＸとする。）、図８に示すように、制御回路Ｕ１、Ｕ２のＶＤＤ電圧がリセット電圧Ｖ３_ＭＡＸよりも小さく、かつリセット電圧Ｖ３_ＭＩＮよりも大きいときに、交流入力電圧が非入力状態（ＯＦＦ）から入力状態（ＯＮ）に切り替わると、制御回路Ｕ１は、スイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティが予め設定された順序（４０％→２．５％）で切り替わるように、スイッチ手段Ｑ１のスイッチング動作を開始させる一方、制御回路Ｕ２は、スイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティが上記順序の最初の状態（１００％の状態）に切り替わるように、スイッチ手段Ｑ１のスイッチング動作を開始させる。

これにより、ＬＥＤ照明装置２０−１にはＯＮデューティ２．５％に相当する直流出力電流が供給されるのに対して（図８（Ｃ）参照）、ＬＥＤ照明装置２０−２にはＯＮデューティ１００％に相当する直流出力電流が供給される（図８（Ｄ）参照）。その結果、照明用電源システム１０１では、ＬＥＤ照明装置２０−１とＬＥＤ照明装置２０−２との明るさが異なってしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、リセット時間のバラツキを解消することが可能な照明用電源装置および照明用電源システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る照明用電源装置は、入力電圧の入力状態と入力電圧の非入力状態との繰り返しに応じて、照明装置に供給する出力電流の電流量を予め設定された順序で段階的に切り替える照明用電源装置であって、スイッチング動作により出力電流を生成するスイッチ手段と、入力電圧に応じた電源電圧が供給され、非入力状態から入力状態に切り替わった際、電源電圧の電圧値が予め設定されたリセット電圧よりも大きい場合は出力電流の電流量が上記順序に従って切り替わる一方、電源電圧の電圧値がリセット電圧よりも小さい場合は出力電流の電流量が上記順序の最初の状態に切り替わるように、スイッチ手段を制御する制御回路と、入力状態のときに充電され、かつ非入力状態のときに第１放電経路で放電して制御回路に電源電圧を供給するコンデンサと、入力状態から非入力状態に切り替わった後、第１放電経路での放電により電源電圧がリセット電圧以下になる前に、第１放電経路とは異なる第２放電経路を形成してコンデンサを放電させる放電回路と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、電源電圧がリセット電圧以下になる前に、電源電圧を供給するコンデンサを強制的に放電させることができるので、リセット時間がリセット電圧に左右されることがなくなる。したがって、この構成によれば、リセット時間のバラツキを解消することが可能となる。

上記照明用電源装置では、放電回路は、照明装置に供給される出力電圧の低下を検出し、出力電圧が所定の閾値よりも小さくなると検出信号を出力する出力電圧検出部と、検出信号が入力されているときに第２放電経路を形成する放電経路形成部と、を含むことが好ましい。

上記照明用電源装置では、例えば、出力電圧検出部は、出力電圧が閾値よりも小さくなると非導通状態になる第１スイッチと、第１スイッチが非導通状態になると非導通状態になる第２スイッチと、第２スイッチが非導通状態になると導通状態になる第３スイッチと、第３スイッチが導通状態になると検出信号として光を発する発光素子と、を含み、放電経路形成部は、発光素子の光を受光しているときに第２放電経路を形成する受光素子を含むよう構成できる。

上記課題を解決するために、本発明に係る照明用電源システムは、入力端が単一の電圧源に接続され、かつ出力端がそれぞれ別の照明装置に接続される複数の照明用電源装置を含み、複数の照明用電源装置のそれぞれが、電圧源からの入力電圧の入力状態と入力電圧の非入力状態との繰り返しに応じて、出力端に接続された照明装置に供給する出力電流の電流量を予め設定された順序で段階的に切り替える照明用電源システムであって、照明用電源装置は、スイッチング動作により出力電流を生成するスイッチ手段と、入力電圧に応じた電源電圧が供給され、非入力状態から入力状態に切り替わった際、電源電圧の電圧値がリセット電圧よりも大きい場合は出力電流の電流量が上記順序に従って切り替わる一方、電源電圧の電圧値がリセット電圧よりも小さい場合は出力電流の電流量が上記順序の最初の状態に切り替わるように、スイッチ手段を制御する制御回路と、入力状態のときに充電され、かつ非入力状態のときに第１放電経路で放電して制御回路に電源電圧を供給するコンデンサと、第１放電経路とは異なる第２放電経路を形成してコンデンサを放電させる放電回路と、を備え、リセット電圧は、制御回路ごとに予め設定されており、放電回路は、入力状態から非入力状態に切り替わった後、第１放電経路での放電により電源電圧が、制御回路ごとに予め設定されたリセット電圧の最大値以下になる前に、第２放電経路を形成してコンデンサを放電させることを特徴とする。

この構成によれば、各照明用電源装置は、電源電圧がリセット電圧の最大値以下になる前にコンデンサを強制的に放電させることができるので、リセット時間がリセット電圧のバラツキに左右されることがなくなる。したがって、この構成によれば、リセット時間のバラツキを解消することが可能となる。

上記照明用電源システムでは、放電回路は、照明装置に供給される出力電圧の低下を検出し、出力電圧が所定の閾値よりも小さくなると検出信号を出力する出力電圧検出部と、検出信号が入力されているときに第２放電経路を形成する放電経路形成部と、を含むことが好ましい。

上記照明用電源システムでは、例えば、出力電圧検出部は、出力電圧が閾値よりも小さくなると非導通状態になる第１スイッチと、第１スイッチが非導通状態になると非導通状態になる第２スイッチと、第２スイッチが非導通状態になると導通状態になる第３スイッチと、第３スイッチが導通状態になると検出信号として光を発する発光素子と、を含み、放電経路形成部は、発光素子の光を受光しているときに第２放電経路を形成する受光素子を含むよう構成できる。

本発明によれば、リセット時間のバラツキを解消することが可能な照明用電源装置および照明用電源システムを提供することができる。

本発明に係る照明用電源装置の回路図である。 本発明の照明用電源装置における調光制御と直流出力電流との関係を示す図である。 本発明に係る照明用電源システムのブロック図である。 本発明の照明用電源システムにおける調光制御と直流出力電流との関係を示す図である。 従来の照明用電源装置の回路図である。 従来の照明用電源装置における調光制御と直流出力電流との関係を示す図である。 従来の照明用電源システムのブロック図である。 従来の照明用電源システムにおける調光制御と直流出力電流との関係を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る照明用電源装置および照明用電源システムについて説明する。

［照明用電源装置］
図１に、本発明の一実施形態に係る照明用電源装置１０を示す。本実施形態に係る照明用電源装置１０は、図５に示した従来の照明用電源装置１１に放電回路１を追加したものである。なお、図１に示されている各構成要素のうち、図５と同一の符号を付した構成要素については従来技術で説明したものと同様なので、ここでは説明を一部省略する。

放電回路１は、ＬＥＤ照明装置２０に供給される直流出力電圧の低下を検出して検出信号を出力する出力電圧検出部と、上記検出信号が入力されているときにコンデンサＣ５の放電経路（第２放電経路Ｘ２）を形成する放電経路形成部とを含んでいる。

放電回路１の出力電圧検出部は、本発明の「第１スイッチ」に相当するツェナーダイオードＺＤ１と、抵抗Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２と、本発明の「第２スイッチ」に相当するＮＰＮ型のトランジスタＱ２と、本発明の「第３スイッチ」に相当するＮＰＮ型のトランジスタＱ３と、フォトカプラＰＣの発光素子（本実施形態では、発光ダイオード）とを含んでいる。また、放電回路１の放電経路形成部は、フォトカプラＰＣの受光素子（本実施形態では、フォトトランジスタ）と、抵抗Ｒ１３とを含んでいる。

ツェナーダイオードＺＤ１は、カソードが照明用電源装置１０のプラス側の出力端に接続され、アノードが抵抗Ｒ９および抵抗Ｒ１０の直列回路を介してグラウンド接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１は、交流入力電圧が入力状態（ＯＮ）のときに導通状態（ＯＮ）になる一方、交流入力電圧が非入力状態（ＯＦＦ）となりコンデンサＣ３の電圧が低下したとき（直流出力電圧が低下したとき）に非導通状態（ＯＦＦ）となるように、ツェナー電圧（本発明の「閾値」に相当）が設定されている。

トランジスタＱ２は、制御端子（ベース）が抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ１０の接続点に接続され、電流路の一端（コレクタ）が抵抗Ｒ１１を介してツェナーダイオードＺＤ１のカソードに接続され、電流路の他端（エミッタ）がグラウンド接続されている。

トランジスタＱ３は、制御端子（ベース）がトランジスタＱ２のコレクタに接続され、電流路の一端（コレクタ）が抵抗Ｒ１２を介してツェナーダイオードＺＤ１のカソードに接続され、電流路の他端（エミッタ）がフォトカプラＰＣの発光ダイオードを介してグラウンド接続されている。

フォトカプラＰＣの発光ダイオードは、アノードがトランジスタＱ３のエミッタに接続されており、トランジスタＱ３を経由した電流が流れると発光する。なお、発光ダイオードが発する光が、本発明の「検出信号」に相当する。

フォトカプラＰＣのフォトトランジスタは、電流路の一端（コレクタ）が電源電圧生成回路４のコンデンサＣ５と抵抗Ｒ８との接続点に接続され、電流路の他端（エミッタ）が抵抗Ｒ１３を介してフレームグラウンドに接続されている。フォトカプラＰＣのフォトトランジスタは、発光ダイオードが発する光を受光しているときに導通する。言い換えれば、フォトトランジスタは、発光ダイオードからの検出信号が入力されているときにコンデンサＣ５の第２放電経路Ｘ２を形成する。

次に、図２を参照して、照明用電源装置１０における調光制御と直流出力電流との関係について説明する。

制御回路Ｕ１では、動作電圧Ｖ１、スレッシュ電圧Ｖ２（例えば、約１０．０Ｖ）、リセット電圧Ｖ３（例えば、約２．５Ｖ）が予め設定されており、スイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティを切り替える順序（本実施形態では、１００％→４０％→２．５％）も予め設定されている。

時刻ｔ_１の直前まで、制御回路Ｕ１は、ＯＮデューティが４０％になるようにスイッチ手段Ｑ１のスイッチング動作を制御しており、ＬＥＤ照明装置２０にはＯＮデューティ４０％に相当する直流出力電流が供給されている。このとき、放電回路１では、ツェナーダイオードＺＤ１が導通状態、トランジスタＱ２が導通状態、トランジスタＱ３が非導通状態になるので、フォトカプラＰＣの発光ダイオードに電流が流れず、フォトカプラＰＣの発光ダイオードは光を発しない。このため、フォトカプラＰＣのフォトトランジスタは、非導通状態となり、コンデンサＣ５の第２放電経路Ｘ２を形成しない。

交流入力電圧が入力状態（ＯＮ）から非入力状態（ＯＦＦ）に切り替わると、電源電圧生成回路４のコンデンサＣ５は、当該コンデンサＣ５の一端と制御回路Ｕ１のＶＤＤ端子とを接続する経路（第１放電経路Ｘ１）で放電して制御回路Ｕ１にＶＤＤ電圧を供給する。これにより、ＶＤＤ電圧は一気に低下する。時刻ｔ_１において、ＶＤＤ電圧がスレッシュ電圧Ｖ２に達すると、制御回路Ｕ１がスイッチ手段Ｑ１のスイッチング動作を停止させるので、ＬＥＤ照明装置２０に供給される直流出力電流はゼロになる。

また、制御回路Ｕ１がスイッチ手段Ｑ１のスイッチング動作を停止させるとＬＥＤ照明装置２０に供給される直流出力電圧も低下する。直流出力電圧の低下によりツェナーダイオードＺＤ１の両端に印加される電圧がツェナー電圧よりも小さくなると、放電回路１では、ツェナーダイオードＺＤ１が非導通状態、トランジスタＱ２が非導通状態、トランジスタＱ３が導通状態に切り替わり、フォトカプラＰＣの発光ダイオードに電流が流れて、フォトカプラＰＣの発光ダイオードが光を発する。これにより、フォトカプラＰＣのフォトトランジスタは、導通状態となり、コンデンサＣ５の第２放電経路Ｘ２を形成する（時刻ｔ_２）。その結果、コンデンサＣ５が第２放電経路Ｘ２で放電するので、時刻ｔ_２において、ＶＤＤ電圧は一気に低下してゼロになる。

照明用電源装置１０では、交流入力電圧が入力状態（ＯＮ）から非入力状態（ＯＦＦ）に切り替わった後、第１放電経路Ｘ１での放電によりＶＤＤ電圧がリセット電圧Ｖ３以下になる前に、放電回路１が第２放電経路Ｘ２を形成するように、コンデンサＣ５の容量を
従来の照明用電源装置１０におけるコンデンサＣ５の容量よりも大きくしている。例えば、従来の照明用電源装置１１において、容量が２．２［μＦ］程度のコンデンサＣ５を使用する場合、本実施形態に係る照明用電源装置１０では、容量が４．７［μＦ］程度のコンデンサＣ５を使用することが好ましい。

上述したように、放電回路１が第２放電経路Ｘ２を形成するとＶＤＤ電圧は一気に低下してゼロになるので、その後、時刻ｔ_３において交流入力電圧が非入力状態（ＯＦＦ）から入力状態（ＯＮ）に切り替わり、時刻ｔ_４においてＶＤＤ電圧が動作電圧Ｖ１まで上昇すると、制御回路Ｕ１は、スイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティが上記順序の最初の状態（１００％の状態）に切り替わるように、スイッチ手段Ｑ１のスイッチング動作を開始させる。これにより、ＬＥＤ照明装置２０にはＯＮデューティ１００％に相当する直流出力電流が供給される（図２（Ｃ）参照）。

結局、本実施形態に係る照明用電源装置１０では、制御回路Ｕ１のＶＤＤ電圧がリセット電圧Ｖ３以下になる前にコンデンサＣ５を強制的に放電させる放電回路１を備えているので、リセット時間（交流入力電圧の非入力状態において、ＶＤＤ電圧がスレッシュ電圧Ｖ２からリセット電圧Ｖ３に達するまでの時間）がリセット電圧Ｖ３に左右されることがなくなる。

［照明用電源システム］
図３に、本発明の一実施形態に係る照明用電源システム１００を示す。照明用電源システム１００は、単一の交流電圧源３０に対して複数（Ｎ個、Ｎは３以上の整数）の照明用電源装置１０−１〜１０−Ｎを並列に接続したものである。各照明用電源装置１０−１〜１０−Ｎの構成要素については、いずれも図１に示す照明用電源装置１０と同様なので、ここでは説明を一部省略する。

照明用電源システム１００では、交流電圧源３０と照明用電源装置１０−１〜１０−Ｎの入力端との間に、スイッチＳが設けられている。スイッチＳが導通状態（ＯＮ）のときは、照明用電源装置１０−１〜１０−Ｎに対して交流入力電圧が入力状態（ＯＮ）になり、スイッチＳが非導通状態（ＯＦＦ）のときは、照明用電源装置１０−１〜１０−Ｎに対して交流入力電圧が非入力状態（ＯＦＦ）になる。スイッチＳは、例えば、照明用電源装置１０−１〜１０−Ｎが取り付けられた部屋の壁に設けることができる。

照明用電源装置１０−１〜１０−Ｎに備えられた制御回路Ｕ１〜ＵＮは、いずれも動作電圧Ｖ１、スレッシュ電圧Ｖ２、リセット電圧Ｖ３が予め設定されており、スイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティを切り替える順序（本実施形態では、１００％→４０％→２．５％）も予め設定されている。リセット電圧Ｖ３は、制御回路Ｕ１〜ＵＮによってバラツキがある。

照明用電源装置１０−１〜１０−Ｎに備えられた各放電回路１は、いずれも、ＶＤＤ電圧が制御回路Ｕ１〜ＵＮの各リセット電圧Ｖ３の最大値以下になる前に、第２放電経路Ｘ２を形成してコンデンサＣ５を強制的に放電させる。

図４に、照明用電源システム１００における調光制御と直流出力電流との関係を示す。照明用電源システム１００では、照明用電源装置１０−１に備えられた制御回路Ｕ１のリセット電圧Ｖ３が最も小さく、照明用電源装置１０−２に備えられた制御回路Ｕ２のリセット電圧Ｖ３が最も大きいものとする。そして、制御回路Ｕ１のリセット電圧Ｖ３をＶ３_ＭＩＮとし、制御回路Ｕ２のリセット電圧Ｖ３をＶ３_ＭＡＸとする。

照明用電源システム１００では、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、交流入力電圧が入力状態（ＯＮ）から非入力状態（ＯＦＦ）に切り替わると、照明用電源装置１０−１〜１０−Ｎに備えられた各放電回路１は、各制御回路Ｕ１〜ＵＮのＶＤＤ電圧がリセット電圧Ｖ３_ＭＡＸ以下になる前に、第２放電経路Ｘ２を形成してコンデンサＣ５を強制的に放電させる。これにより、各制御回路Ｕ１〜ＵＮのＶＤＤ電圧は、いずれもゼロになる。

その後、交流入力電圧が非入力状態（ＯＦＦ）から入力状態（ＯＮ）に切り替わると、各制御回路Ｕ１〜ＵＮは、各スイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティが上記順序の最初の状態（１００％の状態）に切り替わるように、各スイッチ手段Ｑ１のスイッチング動作を開始させる。これにより、ＬＥＤ照明装置２０−１および２０−２には、ＯＮデューティ１００％に相当する直流出力電流が供給される（図４（Ｃ）および（Ｄ）参照）。当然ながら、残りのＬＥＤ照明装置２０−３〜２０−Ｎにも、ＯＮデューティ１００％に相当する直流出力電流が供給される。

結局、照明用電源システム１００では、各照明用電源装置１０−１〜１０−Ｎは、ＶＤＤ電圧がリセット電圧Ｖ３の最大値（リセット電圧Ｖ３_ＭＡＸ）以下になる前にコンデンサＣ５を強制的に放電させる放電回路１を備えているので、リセット時間がリセット電圧Ｖ３のバラツキに左右されることがなくなる。その結果、照明用電源システム１００によれば、図７に示す従来の照明用電源システム１０１のようにＬＥＤ照明装置２０−１とＬＥＤ照明装置２０−２との明るさが異なってしまうということはなく、ＬＥＤ照明装置２０−１〜２０−Ｎの明るさを揃えて切り替えることができる安定した調光制御が可能になる。

以上、本発明に係る照明用電源装置および照明用電源システムの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、放電回路１は、入力電圧が入力状態（ＯＮ）から非入力状態（ＯＦＦ）に切り替わった後、電源電圧（ＶＤＤ電圧）がリセット電圧Ｖ３以下になる前に新たな放電経路を形成し、電源電圧を供給するコンデンサＣ５を強制的に放電させることができるのであれば、その構成を適宜変更することができる。

整流平滑回路２の構成も適宜変更することができ、入力電圧が直流の場合は、整流平滑回路２自体を省略することができる。また、出力電流生成回路３は、スイッチング動作により出力電流を生成するスイッチ手段Ｑ１を含むのであれば、その構成を適宜変更することができる。

制御回路Ｕ１は、入力電圧に応じた電源電圧が供給され、入力電圧が非入力状態（ＯＦＦ）から入力状態（ＯＮ）に切り替わった際、電源電圧の電圧値が予め設定されたリセット電圧Ｖ３よりも大きい場合は、出力電流の電流量が予め設定された順序に従って切り替わる一方、電源電圧の電圧値がリセット電圧Ｖ３よりも小さい場合は出力電流の電流量が上記順序の最初の状態に切り替わるように、スイッチ手段Ｑ１を制御する回路であれば、適宜用いることができる。また、制御回路Ｕ１は、スイッチ手段Ｑ１のＯＮデューティを２段階で切り替えてもよいし、４段階以上で切り替えてもよい。

電源電圧生成回路４は、入力電圧が入力状態（ＯＮ）のときに充電され、かつ入力電圧が非入力状態（ＯＦＦ）のときに放電して制御回路Ｕ１に電源電圧を供給するコンデンサＣ５を含むのであれば、その構成を適宜変更することができる。

上記実施形態における照明用電源システム１００は、Ｎ台の照明用電源装置１０を備えているが、本発明に係る照明用電源システムは、少なくとも２台の照明用電源装置１０を備えていればよい。

上記実施形態では、照明装置としてＬＥＤ照明装置２０を例に挙げて説明しているが、供給される出力電流の電流量に応じて明るさが変わるものであれば、ＬＥＤ照明装置２０以外の照明装置を使用することができる。

１ 放電回路
２ 整流平滑回路
３ 出力電流生成回路
４ 電源電圧生成回路
１０ 照明用電源装置
２０ ＬＥＤ照明装置
３０ 交流電圧源
１００ 照明用電源システム

Claims (6)

1. 入力電圧の入力状態と前記入力電圧の非入力状態との繰り返しに応じて、照明装置に供給する出力電流の電流量を予め設定された順序で段階的に切り替える照明用電源装置であって、
   スイッチング動作により前記出力電流を生成するスイッチ手段と、
   前記入力電圧に応じた電源電圧が供給され、前記非入力状態から前記入力状態に切り替わった際、前記電源電圧の電圧値が予め設定されたリセット電圧よりも大きい場合は前記出力電流の電流量が前記順序に従って切り替わる一方、前記電源電圧の電圧値が前記リセット電圧よりも小さい場合は前記出力電流の電流量が前記順序の最初の状態に切り替わるように、前記スイッチ手段を制御する制御回路と、
   前記入力状態のときに充電され、かつ前記非入力状態のときに第１放電経路で放電して前記制御回路に前記電源電圧を供給するコンデンサと、
   前記入力状態から前記非入力状態に切り替わった後、前記第１放電経路での放電により前記電源電圧が前記リセット電圧以下になる前に、前記第１放電経路とは異なる第２放電経路を形成して前記コンデンサを放電させる放電回路と、
   を備えたことを特徴とする照明用電源装置。
2. 前記放電回路は、
   前記照明装置に供給される出力電圧の低下を検出し、前記出力電圧が所定の閾値よりも小さくなると検出信号を出力する出力電圧検出部と、
   前記検出信号が入力されているときに前記第２放電経路を形成する放電経路形成部と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の照明用電源装置。
3. 前記出力電圧検出部は、
   前記出力電圧が前記閾値よりも小さくなると非導通状態になる第１スイッチと、
   前記第１スイッチが非導通状態になると非導通状態になる第２スイッチと、
   前記第２スイッチが非導通状態になると導通状態になる第３スイッチと、
   前記第３スイッチが導通状態になると前記検出信号として光を発する発光素子と、
   を含み、
   前記放電経路形成部は、
   前記発光素子の光を受光しているときに前記第２放電経路を形成する受光素子を含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の照明用電源装置。
4. 入力端が単一の電圧源に接続され、かつ出力端がそれぞれ別の照明装置に接続される複数の照明用電源装置を含み、前記複数の照明用電源装置のそれぞれが、前記電圧源からの入力電圧の入力状態と前記入力電圧の非入力状態との繰り返しに応じて、前記出力端に接続された照明装置に供給する出力電流の電流量を予め設定された順序で段階的に切り替える照明用電源システムであって、
   前記照明用電源装置は、
   スイッチング動作により前記出力電流を生成するスイッチ手段と、
   前記入力電圧に応じた電源電圧が供給され、前記非入力状態から前記入力状態に切り替わった際、前記電源電圧の電圧値がリセット電圧よりも大きい場合は前記出力電流の電流量が前記順序に従って切り替わる一方、前記電源電圧の電圧値が前記リセット電圧よりも小さい場合は前記出力電流の電流量が前記順序の最初の状態に切り替わるように、前記スイッチ手段を制御する制御回路と、
   前記入力状態のときに充電され、かつ前記非入力状態のときに第１放電経路で放電して前記制御回路に前記電源電圧を供給するコンデンサと、
   前記第１放電経路とは異なる第２放電経路を形成して前記コンデンサを放電させる放電回路と、
   を備え、
   前記リセット電圧は、前記制御回路ごとに予め設定されており、
   前記放電回路は、前記入力状態から前記非入力状態に切り替わった後、前記第１放電経路での放電により前記電源電圧が、前記制御回路ごとに予め設定されたリセット電圧の最大値以下になる前に、前記第２放電経路を形成して前記コンデンサを放電させる
   ことを特徴とする照明用電源システム。
5. 前記放電回路は、
   前記照明装置に供給される出力電圧の低下を検出し、前記出力電圧が所定の閾値よりも小さくなると検出信号を出力する出力電圧検出部と、
   前記検出信号が入力されているときに前記第２放電経路を形成する放電経路形成部と、
   を含むことを特徴とする請求項４に記載の照明用電源システム。
6. 前記出力電圧検出部は、
   前記出力電圧が前記閾値よりも小さくなると非導通状態になる第１スイッチと、
   前記第１スイッチが非導通状態になると非導通状態になる第２スイッチと、
   前記第２スイッチが非導通状態になると導通状態になる第３スイッチと、
   前記第３スイッチが導通状態になると前記検出信号として光を発する発光素子と、
   を含み、
   前記放電経路形成部は、
   前記発光素子の光を受光しているときに前記第２放電経路を形成する受光素子を含む
   ことを特徴とする請求項５に記載の照明用電源システム。

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