JP2020177742A - 点灯装置及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】フィードバック制御による不具合の発生を抑制する。【解決手段】点灯装置１は、負荷電流Ｉ１を調整する調整回路１０と、負荷電流Ｉ１の大きさに比例した検出電圧Ｖｘを出力する電流検出回路１１と、検出電圧Ｖｘに応じて調整回路１０を制御する制御回路１２とを備える。点灯装置１は、制御回路１２による調整回路１０の制御を強制的に中止させる強制中止回路（判定回路１４、オフセット回路１５）を更に備える。制御回路１２は、検出電圧Ｖｘと基準電圧Ｖｒの差に比例した出力電圧Ｖｙを出力する増幅回路１３を有する。制御回路１２は、調整回路１０をフィードバック制御する。強制中止回路は、ＬＥＤモジュール２に印加される直流電圧が点灯開始電圧を下回っている場合に制御回路１２による調整回路１０のフィードバック制御を中止する。【選択図】 図１

Description

本開示は、点灯装置及び照明器具に関し、より詳細には、光源に供給する負荷電流をフィードバック制御で定電流化する点灯装置、及び当該点灯装置を備える照明器具に関する。

従来例として特許文献１記載の発光装置を例示する。特許文献１記載の発光装置（以下、従来例という。）は、スイッチングレギュレータであるＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータから複数個の発光ダイオードに供給される電流を制限する電流制限回路と、前記電流を検出する抵抗素子とを備える。また、従来例は、抵抗素子の検出電流に相当する電圧と基準電圧の差分を増幅するオペアンプを備える。従来例は、オペアンプの出力電圧でＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流を一定の電流に調整するようにフィードバック制御を行っている。

特開２００８−２０５３５７号公報

しかしながら、上記従来例において、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧がゼロから定格値に立ち上がる場合、フィードバック制御によってＤＣ／ＤＣコンバータから発光ダイオードに過大な電流が供給されるおそれがある。つまり、上記従来例では、過大な電流が頻繁に供給されることにより、発光ダイオード（光源）の劣化の促進などの不具合が発生しやすいという問題がある。

本開示の目的は、フィードバック制御による不具合の発生を抑制することができる点灯装置及び照明器具を提供することである。

本開示の一態様に係る点灯装置は、直流電源から供給される直流電圧を固体光源に印加して前記固体光源を点灯する点灯装置である。前記点灯装置は、前記固体光源に流れる負荷電流を調整する調整回路と、前記負荷電流の大きさに比例した検出電圧を出力する電流検出回路と、前記検出電圧に応じて前記調整回路を制御する制御回路とを備える。前記点灯装置は、前記制御回路による前記調整回路の制御を強制的に中止させる強制中止回路を更に備える。前記制御回路は、前記検出電圧と基準電圧の差に比例した電圧を出力する増幅回路を有し、前記増幅回路の出力電圧を変化させて前記検出電圧と前記基準電圧の差電圧を小さくするように前記調整回路をフィードバック制御する。前記強制中止回路は、前記固体光源に印加される前記直流電圧が前記固体光源の点灯開始電圧を下回っている場合に前記制御回路による前記調整回路のフィードバック制御を中止する。

本開示の一態様に係る照明器具は、前記点灯装置と、前記点灯装置によって点灯させられる前記固体光源と、少なくとも前記固体光源を収容する筐体とを備える。

本開示の点灯装置及び照明器具は、フィードバック制御による不具合の発生を抑制することができるという効果がある。

図１は、本開示の実施形態に係る点灯装置の回路図である。 図２は、同上の点灯装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図３は、同上の点灯装置の比較例の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図４は、同上の点灯装置の別の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図５は、本開示の実施形態に係る照明器具の斜視図である。 図６は、同上の照明器具の変形例の正面図である。

本開示の実施形態に係る点灯装置及び照明器具について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

実施形態に係る点灯装置１（以下、点灯装置１という。）は、図１に示すように電源装置３から供給される直流電圧Ｖ１をＬＥＤモジュール２に印加してＬＥＤモジュール２を点灯する。

電源装置３は、電力系統から供給される実効値１００Ｖの交流電圧を所定の直流電圧Ｖ１に変換して出力する。電源装置３は、例えば、力率改善回路（昇圧チョッパ回路）、ＤＣ／ＤＣコンバータ（スイッチング電源回路）などで構成されることが好ましい。

ＬＥＤモジュール２は、例えば、複数のパッケージ型の照明用白色ＬＥＤ２０が電気的に直列接続されて構成される。ただし、ＬＥＤモジュール２は、一つのパッケージ型の照明用白色ＬＥＤで構成されてもよいし、チップ・オン・ボード型の照明用白色ＬＥＤで構成されてもよい。

点灯装置１は、第１入力端子Ｔ１１、第２入力端子Ｔ１２、第１出力端子Ｔ２１及び第２出力端子Ｔ２２を備えている。第１入力端子Ｔ１１は、電源装置３の正極と電気的に接続される。第２入力端子Ｔ１２は、電源装置３の負極と電気的に接続される。第１出力端子Ｔ２１は、ＬＥＤモジュール２の正極（最も高電位側の照明用白色ＬＥＤ２０のアノード）と電気的に接続される。第２出力端子Ｔ２２は、ＬＥＤモジュール２の負極（最も低電位側の照明用白色ＬＥＤ２０のカソード）と電気的に接続される。

第１入力端子Ｔ１１は、逆流阻止用の第１ダイオードＤ１のアノードと電気的に接続される。第１ダイオードＤ１のカソードは、第１出力端子Ｔ２１及び第１コンデンサＣ１の第１端とそれぞれ電気的に接続される。第１コンデンサＣ１の第２端は第２入力端子Ｔ１２と電気的に接続される。第１コンデンサＣ１は、直流電圧Ｖ１に高周波のノイズ成分が含まれている場合、当該ノイズ成分を第１入力端子Ｔ１１から第２入力端子Ｔ１２にバイパスすることで前記高調波のノイズ成分の流入を抑制している。

点灯装置１は、調整回路１０、電流検出回路１１、制御回路１２、増幅回路１３、強制中止回路（判定回路１４及びオフセット回路１５）、基準電圧回路１６及び制御電源回路１７を備える。

調整回路１０は、電流制御素子１００を有している。電流制御素子１００は、例えば、エンハンスメント形のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）である。ただし、電流制御素子１００は、ＭＯＳＦＥＴ以外のトランジスタであっても構わない。電流制御素子１００のドレインは、第２出力端子Ｔ２２と電気的に接続される。電流制御素子１００のソースは、電流検出回路１１を介して第２入力端子Ｔ１２と電気的に接続される。

電流検出回路１１は、抵抗器で構成されている。すなわち、電流検出回路１１は、負荷電流Ｉ１（点灯装置１からＬＥＤモジュール２に供給される直流電流）に比例した電圧降下を発生し、当該電圧降下を検出電圧Ｖｘとして制御回路１２に出力する。

制御回路１２は、第１抵抗器１２０、第２抵抗器１２１、第２コンデンサ１２２及び増幅回路１３を有する。増幅回路１３は、オペアンプで構成されている。増幅回路１３の出力端子は、第１抵抗器１２０を介して電流制御素子１００のゲートと電気的に接続される。増幅回路１３の反転入力端子は、第２抵抗器１２１を介して電流制御素子１００のソースと電流検出回路１１の接続点に電気的に接続される。ゆえに、電流検出回路１１から出力される検出電圧Ｖｘが増幅回路１３の反転入力端子に入力される。第２コンデンサ１２２の第１端が増幅回路１３の出力端子と電気的に接続され、第２コンデンサ１２２の第２端が増幅回路１３の反転入力端子と電気的に接続される。

強制中止回路を構成する判定回路１４は、シャントレギュレータＩＣ（Integrated Circuit）１４０、第１ツェナーダイオード１４１及び第３抵抗器１４２を有する。第３抵抗器１４２の第１端が第１ダイオードＤ１のカソード及び第１出力端子Ｔ２１と電気的に接続される。第３抵抗器１４２の第２端が第１ツェナーダイオード１４１のカソードと電気的に接続される。第１ツェナーダイオード１４１のアノードがシャントレギュレータＩＣ１４０のカソードと電気的に接続される。シャントレギュレータＩＣ１４０のアノードが第２入力端子Ｔ１２と電気的に接続される。シャントレギュレータＩＣ１４０のリファレンス端子はシャントレギュレータＩＣ１４０のカソードと電気的に接続される。

第１入力端子Ｔ１１と第２入力端子Ｔ１２に印加される入力電圧（直流電圧Ｖ１）が第１ツェナーダイオード１４１のツェナー電圧（降伏電圧）以上であれば、第１ツェナーダイオード１４１が導通してシャントレギュレータＩＣ１４０にカソード電流が流れる。シャントレギュレータＩＣ１４０にカソード電流が流れることにより、シャントレギュレータＩＣ１４０のリファレンス電圧に等しい電圧（以下、リファレンス電圧Ｖｒｅｆと呼ぶ）がオフセット回路１５及び基準電圧回路１６に出力される。一方、直流電圧Ｖ１がツェナー電圧未満であれば、第１ツェナーダイオード１４１が導通せず、シャントレギュレータＩＣ１４０にカソード電流が流れない。シャントレギュレータＩＣ１４０はカソード電流が流れなければ動作しないので、オフセット回路１５及び基準電圧回路１６にリファレンス電圧Ｖｒｅｆが出力されない。ここで、第１ツェナーダイオード１４１のツェナー電圧は、ＬＥＤモジュール２の点灯開始電圧よりも低い電圧である。例えば、ＬＥＤモジュール２の点灯開始電圧が１９Ｖ（代表値）である場合、第１ツェナーダイオード１４１のツェナー電圧は１５Ｖ程度であることが好ましい。しかして、判定回路１４は、直流電圧Ｖ１がツェナー電圧よりも高いか低いかを判定し、直流電圧Ｖ１がツェナー電圧よりも高いと判定した場合に、リファレンス電圧Ｖｒｅｆを出力するように構成されている。

基準電圧回路１６は、第５抵抗器１６１と第６抵抗器１６２を有する。第５抵抗器１６１の第１端がシャントレギュレータＩＣ１４０のカソードと電気的に接続される。第５抵抗器１６１の第２端が第６抵抗器１６２の第１端と電気的に接続される。第６抵抗器１６２の第２端が第２入力端子Ｔ１２と電気的に接続される。基準電圧回路１６は、判定回路１４から出力されるリファレンス電圧Ｖｒｅｆを分圧することで基準電圧Ｖｒを作成する。なお、基準電圧回路１６で作成した基準電圧Ｖｒは、増幅回路１３の非反転入力端子に入力される。

制御電源回路１７は、トランジスタ１７０、第７抵抗器１７１及び第２ツェナーダイオード１７２を有する。トランジスタ１７０は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。トランジスタ１７０のコレクタと第７抵抗器１７１の第１端が第１ダイオードＤ１のカソード及び第１出力端子Ｔ２１と電気的に接続される。トランジスタ１７０のベースが第７抵抗器１７１の第２端及び第２ツェナーダイオード１７２のカソードと電気的に接続される。第２ツェナーダイオード１７２のアノードが第２入力端子Ｔ１２と電気的に接続される。制御電源回路１７は、入力電圧（直流電圧Ｖ１）及び負荷電流Ｉ１が変動しても一定の制御電圧Ｖcc（第２ツェナーダイオード１７２のツェナー電圧からトランジスタ１７０のベース・エミッタ間飽和電圧を引いた電圧）を出力することができる。例えば、第２ツェナーダイオード１７２のツェナー電圧を６．２Ｖとし、トランジスタ１７０のベース・エミッタ間飽和電圧を０．７Ｖとすると、制御電圧Ｖccは、５．５Ｖとなる。なお、制御電源回路１７から出力される制御電圧Ｖccは、増幅回路１３に供給される。増幅回路１３は制御電圧Ｖccが供給されることで動作する。

強制中止回路を構成するオフセット回路１５は、スイッチング素子１５０、第４抵抗器１５１及び第２ダイオード１５２を有する。スイッチング素子１５０は、エンハンスメント形のｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。第４抵抗器１５１の第１端は、制御電源回路１７の出力端（トランジスタ１７０のエミッタ）と電気的に接続される。第４抵抗器１５１の第２端は、スイッチング素子１５０のドレイン及び第２ダイオード１５２のアノードと電気的に接続される。第２ダイオード１５２のカソードは、増幅回路１３の反転入力端子と電気的に接続される。スイッチング素子１５０のソースは、第２入力端子Ｔ１２と電気的に接続される。スイッチング素子１５０のゲートは、判定回路１４の出力端と電気的に接続される。

すなわち、スイッチング素子１５０は、判定回路１４からリファレンス電圧Ｖｒｅｆが出力されているときにオンし、判定回路１４からリファレンス電圧Ｖｒｅｆが出力されていないときにオフする。オフセット回路１５は、スイッチング素子１５０がオフしているとき、制御回路１２の第２コンデンサ１２２の第２端にオフセット電圧Ｖosを印加する。第２コンデンサ１２２は、オフセット電圧Ｖosが印加されることにより、トランジスタ１７０のエミッタ電流によって充電される。第２コンデンサ１２２がエミッタ電流で充電されると、電流制御素子１００のゲート・ソース間が第２コンデンサ１２２の両端電圧で逆バイアスされる。その結果、電流制御素子１００がオフ状態（非導通状態）に維持される。

一方、スイッチング素子１５０がオンしているとき、第４抵抗器１５１の第２端及び第２ダイオード１５２のアノードがスイッチング素子１５０を介してグランドに電気的に接続される。したがって、第２ダイオード１５２が逆バイアスされるので、オフセット回路１５からオフセット電圧Ｖosが出力されなくなる。その結果、オフセット電圧Ｖosで充電された第２コンデンサ１２２の充電電荷は、第２抵抗器１２１及び電流検出回路１１を介して放電される。第２コンデンサ１２２の充電電荷が放電されると電流制御素子１００のゲート・ソース間が逆バイアスされなくなるので、増幅回路１３の出力電圧Ｖｙによって電流制御素子１００の制御が可能になる。

次に、点灯装置１の動作について、図１の回路図及び図２のタイミングチャートを参照して詳細に説明する。なお、図２の最上段は電源装置３から供給される直流電圧Ｖ１を示し、上から２段目は増幅回路１３の反転入力端子の入力電圧Ｖin（−）を示す。また、図２の上から３段目は増幅回路１３の非反転入力端子の入力電圧Ｖin（＋）を示し、上から４段目はオフセット回路１５の出力電圧（オフセット電圧Ｖos）を示す。さらに、図２の上から５段目は増幅回路１３の出力電圧Ｖｙを示し、最下段は負荷電流Ｉ１を示す。また、図２の横軸は時間を示す。

ここで、電源装置３は、高低二種類の直流電圧Ｖ１を択一的に出力するように構成されている。高い方の直流電圧Ｖ１（以下、第１直流電圧Ｖ１１と呼ぶ場合がある。）は、ＬＥＤモジュール２の点灯開始電圧（例えば、１９Ｖ）よりも高い電圧（例えば、２４Ｖ）である。低い方の直流電圧Ｖ１（以下、第２直流電圧Ｖ１２と呼ぶ場合がある。）は、ＬＥＤモジュール２の点灯開始電圧よりも低い電圧（例えば、１２Ｖ）である。

まず、電源装置３から第１直流電圧Ｖ１１が供給されているときの点灯装置１の動作を説明する。第１直流電圧Ｖ１１が入力されているとき、制御電源回路１７から制御電圧Ｖccが出力されて増幅回路１３が動作する。また、判定回路１４は、第１入力端子Ｔ１１と第２入力端子Ｔ１２に印加される直流電圧Ｖ１が第１ツェナーダイオード１４１のツェナー電圧（１５Ｖ）よりも高いか低いかを判定し、高いと判定した場合にリファレンス電圧Ｖｒｅｆを出力する。すなわち、判定回路１４は、第１入力端子Ｔ１１と第２入力端子Ｔ１２に第１直流電圧Ｖ１１が印加されている場合にリファレンス電圧Ｖｒｅｆを出力する。

判定回路１４からリファレンス電圧Ｖｒｅｆが出力されている場合、増幅回路１３の非反転入力端子の入力電圧Ｖin（＋）が、基準電圧回路１６から出力される基準電圧Ｖｒと等しくなる。一方、増幅回路１３の反転入力端子の入力電圧Ｖin（−）は、オフセット回路１５がオフセット電圧Ｖosを出力しないため、電流検出回路１１の検出電圧Ｖｘと等しくなる。つまり、増幅回路１３は、検出電圧Ｖｘと基準電圧Ｖｒの差に比例した出力電圧Ｖｙを電流制御素子１００のゲートに出力する。したがって、制御回路１２は、検出電圧Ｖｘと基準電圧Ｖｒの差に比例した出力電圧Ｖｙを電流制御素子１００のゲートに出力し、前記差に比例した負荷電流Ｉ１をＬＥＤモジュール２に流すように電流制御素子１００を制御する。言い換えると、制御回路１２は、増幅回路１３の出力電圧Ｖｙを変化させて検出電圧Ｖｘと基準電圧Ｖｒの差電圧を小さくするように調整回路１０（電流制御素子１００）をフィードバック制御している。

ここで、時間ｔ＝ｔ１（図２参照）に電源装置３から供給される直流電圧Ｖ１が第２直流電圧Ｖ１２に変化したと仮定する。制御電源回路１７は、電源装置３から供給される直流電圧Ｖ１が第２直流電圧Ｖ１２に変化しても制御電圧Ｖccを出力し続ける。ゆえに、増幅回路１３は引き続いて動作可能である。

判定回路１４は、第２直流電圧Ｖ１２が入力されている場合、直流電圧Ｖ１（第２直流電圧Ｖ１２）が第１ツェナーダイオード１４１のツェナー電圧（１５Ｖ）よりも低いと判定し、リファレンス電圧Ｖｒｅｆの出力を停止する。リファレンス電圧Ｖｒｅｆの出力が停止されると、基準電圧回路１６から基準電圧Ｖｒが出力されない（基準電圧Ｖｒがゼロとなる）ため、増幅回路１３の反転入力端子の入力電圧Ｖin（−）もゼロとなる。

オフセット回路１５は、判定回路１４からリファレンス電圧Ｖｒｅｆが出力されていない場合にオフセット電圧Ｖosを出力して第２コンデンサ１２２を充電する。第２コンデンサ１２２が充電されることにより、増幅回路１３の出力端子の電位が増幅回路１３の反転入力端子の入力電圧Ｖin（−）よりもオフセット電圧Ｖosだけ低くなる。その結果、増幅回路１３の出力電圧Ｖｙがゼロとなる。したがって、制御回路１２は、電流制御素子１００のゲート・ソース間電圧をゼロに維持することにより、電流制御素子１００をオフして負荷電流Ｉ１をゼロとする。

続いて、時間ｔ＝ｔ２（図２参照）に電源装置３から供給される直流電圧Ｖ１が第２直流電圧Ｖ１２から第１直流電圧Ｖ１１に変化したと仮定する。判定回路１４は、直流電圧Ｖ１が第１直流電圧Ｖ１１に変化したと判定してリファレンス電圧Ｖｒｅｆを出力する。

判定回路１４からリファレンス電圧Ｖｒｅｆが出力されるため、基準電圧回路１６から基準電圧Ｖｒが出力され、増幅回路１３の非反転入力端子の入力電圧Ｖin（＋）が基準電圧Ｖｒと等しくなる。また、オフセット回路１５は、判定回路１４からリファレンス電圧Ｖｒｅｆが出力されることでオフセット電圧Ｖosの出力を中止する。オフセット電圧Ｖosが印加されなくなると、第２コンデンサ１２２の充電電荷が第２抵抗器１２１及び電流検出回路１１を介して放電されるため、増幅回路１３の反転入力端子の入力電圧Ｖin（−）が電流検出回路１１の検出電圧Ｖｘと等しくなる。一方、増幅回路１３の出力電圧Ｖｙは、第２コンデンサ１２２の充電電荷の放電とともに徐々に上昇する。したがって、制御回路１２は、増幅回路１３の出力電圧Ｖｙを徐々に上昇させることにより、電流制御素子１００のゲート・ソース間電圧を緩やかに上昇させて負荷電流Ｉ１の急激な上昇を抑制している。

ところで、電源装置３は、直流電圧Ｖ１を第１直流電圧Ｖ１１とする期間（ハイ期間）と第２直流電圧Ｖ１２とする期間（ロー期間）の比率（デューティ比）を、外部のコントローラから指示される調光レベルに応じて変化させることが好ましい。電源装置３が前記比率を調整することにより、点灯装置１からＬＥＤモジュール２に供給される単位時間当たりの負荷電流Ｉ１の平均値が変化し、その結果、ＬＥＤモジュール２の光量が調整（調光）されることになる。

ここで、実施形態に係る点灯装置１から強制中止回路（判定回路１４とオフセット回路１５）を省略した比較例の点灯装置の場合、図３に示すように、ロー期間からハイ期間に切り替わった直後に負荷電流Ｉ１が急激に上昇する可能性が高い。すなわち、ロー期間においても制御電源回路１７から増幅回路１３に制御電圧Ｖccが供給されて増幅回路１３が動作し、かつ、ロー期間には負荷電流Ｉ１が流れないので、出力電圧Ｖｙが最大電圧Ｖｙｘに固定される（図３の時間ｔ＝ｔ１〜ｔ２）。そして、ロー期間からハイ期間に切り替わると、電流制御素子１００が負荷電流Ｉ１を制限する状態でないため、ＬＥＤモジュール２に流れる負荷電流Ｉ１が急激に上昇してしまう。特に、比較例においては、電源装置３から高低二種類の直流電圧Ｖ１が印加される場合、直流電圧Ｖ１が低い電圧から高い電圧に切り替わるたびに負荷電流Ｉ１が急激に上昇する可能性が高く、ＬＥＤモジュール２の短寿命化を招く可能性が高い。

これに対して点灯装置１では、電源装置３の直流電圧Ｖ１がロー期間からハイ期間に切り替わる際、負荷電流Ｉ１の急激な上昇を抑制することにより、フィードバック制御による不具合の発生（ＬＥＤモジュール２の短寿命化など）を抑制することができる。

ところで、電源装置３は一種類の直流電圧Ｖ１（例えば、２４Ｖ）のみを供給しても構わない。つまり、点灯装置１は、電源装置３から直流電圧Ｖ１が供給されているときにＬＥＤモジュール２を点灯させ、電源装置３から直流電圧Ｖ１が供給されていないときにＬＥＤモジュール２を消灯させる。以下、電源装置３は一種類の直流電圧Ｖ１を供給する場合の点灯装置１の動作について、図１の回路図及び図４のタイミングチャートを参照して詳細に説明する。なお、図４の最上段は第１コンデンサＣ１の両端電圧Ｖｃ１を示し、上から２段目は増幅回路１３の反転入力端子の入力電圧Ｖin（−）を示す。また、図４の上から３段目は増幅回路１３の非反転入力端子の入力電圧Ｖin（＋）を示し、上から４段目はオフセット回路１５の出力電圧（オフセット電圧Ｖos）を示す。さらに、図４の上から５段目は増幅回路１３の出力電圧Ｖｙを示し、最下段は負荷電流Ｉ１を示す。また、図４の横軸は時間を示す。

電源装置３から直流電圧Ｖ１が供給されていない場合、制御電源回路１７から制御電圧Ｖccが出力されないので、増幅回路１３の出力電圧Ｖｙがゼロとなる。時間ｔ＝ｔ３に電源装置３から直流電圧Ｖ１の供給が開始されると、第１コンデンサＣ１の両端電圧Ｖｃ１が徐々に上昇する。第１コンデンサＣ１の両端電圧Ｖｃ１が判定回路１４の第１ツェナーダイオード１４１のツェナー電圧に達するまで（時間ｔ＝ｔ４）、判定回路１４からリファレンス電圧Ｖｒｅｆが出力されない。一方、制御電源回路１７は制御電圧Ｖccの出力を開始する。したがって、オフセット回路１５からオフセット電圧Ｖosが出力されるので、増幅回路１３の出力端子の電位が増幅回路１３の反転入力端子の入力電圧Ｖin（−）よりもオフセット電圧Ｖosだけ低くなる。その結果、増幅回路１３の出力電圧Ｖｙがゼロに維持される。ゆえに、制御回路１２は、電流制御素子１００のゲート・ソース間電圧をゼロに維持することにより、電流制御素子１００をオフして負荷電流Ｉ１をゼロとする。

時間ｔ＝ｔ４に第１コンデンサＣ１の両端電圧Ｖｃ１が第１ツェナーダイオード１４１のツェナー電圧に達すると、判定回路１４からリファレンス電圧Ｖｒｅｆが出力される。判定回路１４からリファレンス電圧Ｖｒｅｆが出力されると、基準電圧回路１６から基準電圧Ｖｒが出力され、増幅回路１３の非反転入力端子の入力電圧Ｖin（＋）が基準電圧Ｖｒと等しくなる。また、オフセット回路１５は、判定回路１４からリファレンス電圧Ｖｒｅｆが出力されることでオフセット電圧Ｖosの出力を中止する。オフセット電圧Ｖosが印加されなくなると、第２コンデンサ１２２の充電電荷が第２抵抗器１２１及び電流検出回路１１を介して放電される。そのため、増幅回路１３の反転入力端子の入力電圧Ｖin（−）が徐々に低下して電流検出回路１１の検出電圧Ｖｘと等しくなる。一方、増幅回路１３の出力電圧Ｖｙは、第２コンデンサ１２２の充電電荷の放電とともに徐々に上昇する。したがって、制御回路１２は、増幅回路１３の出力電圧Ｖｙを徐々に上昇させることにより、電流制御素子１００のゲート・ソース間電圧を緩やかに上昇させて負荷電流Ｉ１の急激な上昇を抑制することができる。

上述のように点灯装置１では、出力電圧Ｖｙに応じて電流制御素子１００に流す電流（負荷電流Ｉ１）を調整するように調整回路１０が構成されている。さらに、強制中止回路（判定回路１４及びオフセット回路１５）は、直流電圧Ｖ１が点灯開始電圧を下回っている場合に出力電圧Ｖｙが電流制御素子１００の動作可能な電圧を下回るように構成されている。そのため、点灯装置１は、直流電圧Ｖ１が点灯開始電圧を下回っている場合に、電流制御素子１００を強制的に停止（オフ）することにより、制御回路１２による調整回路１０のフィードバック制御を中止させることができる。ゆえに、点灯装置１は、調整回路１０の電流制御素子１００を強制的に停止させるという簡易な方法によって調整回路１０のフィードバック制御を中止することができる。

また、点灯装置１では、判定回路１４にて直流電圧Ｖ１が点灯開始電圧を下回っていると判定した場合、オフセット回路１５のオフセット電圧Ｖosを増幅回路１３の反転入力端子の入力電圧Ｖin（−）に入力している。つまり、オフセット回路１５は、増幅回路１３の反転入力端子に入力される検出電圧Ｖｘを、見掛け上、オフセット電圧Ｖosに強制的に上昇させている。このように判定回路１４とオフセット回路１５で強制中止回路を構成することにより、強制中止回路の回路構成の簡素化を図ることができる。

ところで、強制中止回路（オフセット回路）は、基準電圧Ｖｒを強制的に低下させるように構成されてもかまわない。例えば、オフセット回路は、判定回路１４からリファレンス電圧Ｖｒｅｆが出力されていないときに増幅回路１３の非反転入力端子をグランドと電気的に接続すればよい。ただし、オフセット回路は、判定回路１４からリファレンス電圧Ｖｒｅｆが出力されているときに増幅回路１３の非反転入力端子をグランドから切り離せばよい。

次に、実施形態に係る照明器具４を説明する。照明器具４は、図５に示すように、照明器具用ライティングダクト（以下、ダクトと略す）５と組み合わせて使用されるスポットライトである。ダクト５は、天井（天井仕上げ材の下面）に取り付けられている。ダクト５は、合成樹脂製のダクト本体５０と、ダクト本体５０内に収容された２本の導体（図示せず）とを有している。ダクト本体５０は、長尺かつ中空の直方体状に形成されている。ダクト本体５０の下面には、長手方向に沿った直線状の挿入口５００が形成されている。２本の導体は、下方から見て、挿入口５００を挟んで対向するように、ダクト本体５０内に固定されている。また、ダクト本体５０の長手方向の一端には、フェードインユニット５１が電気的かつ機械的に接続されている。フェードインユニット５１は、電源装置３の正極及び負極に電気的に接続された２本の電線をダクト本体５０内の２本の導体に電気的に接続するように構成されている。つまり、ダクト５には、電源装置３から直流電圧Ｖ１が供給されている。

照明器具４は、筐体４０、アーム４１、プラグ４２などを備えている。筐体４０は、金属又は合成樹脂により、直径が異なる２つの円筒を軸方向につなげた形状に形成されている。筐体４０は、ＬＥＤモジュール２及び点灯装置１を内部に収容している。筐体４０は、ＬＥＤモジュール２と対向する一方の先端に窓孔４００を有している。この窓孔４００は、ガラス又はアクリル樹脂などの透光性材料で形成されたパネル４０１で覆われている。ＬＥＤモジュール２が発する光は、パネル４０１を通して照明空間に照射される。プラグ４２は、円筒形のプラグ本体４２０と、プラグ本体４２０の天面から突出する一対の電極板（図示せず）とを備えている。一対の電極板は、挿入口５００からダクト本体５０内に挿入され、ダクト本体５０内に固定されている２本の導体と接触する。なお、プラグ４２の一対の電極板は、電気ケーブル４３を介して、筐体４０内に収容されている点灯装置１の第１入力端子Ｔ１１及び第２入力端子Ｔ１２と電気的に接続されている。アーム４１は、筐体４０を支持する一対の支持片４１０と、一対の支持片４１０を連結する連結片４１１とを有する。アーム４１は、連結片４１１の中央部分において、プラグ本体４２０の下面に対して水平面内で回転可能に支持されている。また、アーム４１の一対の支持片４１０は、筐体４０の側面に対して、垂直面内で回転可能に支持されている。

上述のように構成される照明器具４は、プラグ４２を介して、ダクト５に電気的、かつ、機械的に接続される。そして、照明器具４は、ダクト５を介して供給される直流電力によって点灯する。

次に、変形例の照明器具６について、図６を参照して説明する。照明器具６は、図６に示すように、地面Ｇ１に立てられた支柱７に取り付けられる照明器具であって、例えば、庭園や遊歩道の照明などに用いられる。なお、支柱７の高さは特に限定されないが、数十センチメートル〜１メートル程度が好ましい。照明器具６は、筐体６０を有する。筐体６０は、支柱７の上端に取り付けられる台部６１と、台部６１の上面より上向きに突出した本体部６２と、本体部６２の先端に取り付けられた遮光部６３とを有する。

本体部６２は、上に向かって先細りとなった円錐台形状に形成されている。本体部６２の上面には窓孔が開口している。本体部６２の外周面は階段状に形成されている。本体部６２の内部は空洞であり、ＬＥＤモジュール２及び点灯装置１が収容されている。遮光部６３は、下面が開口した有底円筒形状に形成されている。遮光部６３は、本体部６２の窓孔の上に覆い被さるように本体部６２に取り付けられる。

照明器具６は、ＬＥＤモジュール２から放射される光を本体部６２の窓孔から出射させ、遮光部６３の内周面で反射させた後、遮光部６３の下面から筐体６０の外に放射するように構成されている。なお、筐体６０の外に放射される光の一部は、本体部６２の外周面で拡散される。

上述のように第１の態様に係る点灯装置（１）は、直流電源（電源装置３）から供給される直流電圧（Ｖ１）を固体光源（ＬＥＤモジュール２）に印加して固体光源を点灯する点灯装置である。第１の態様に係る点灯装置（１）は、固体光源に流れる負荷電流（Ｉ１）を調整する調整回路（１０）と、負荷電流（Ｉ１）の大きさに比例した検出電圧（Ｖｘ）を出力する電流検出回路（１１）とを備える。第１の態様に係る点灯装置（１）は、検出電圧（Ｖｘ）に応じて調整回路（１０）を制御する制御回路（１２）と、制御回路（１２）による調整回路（１０）の制御を強制的に中止させる強制中止回路（判定回路１４、オフセット回路１５）とを備える。制御回路（１２）は、検出電圧（Ｖｘ）と基準電圧（Ｖｒ）の差に比例した電圧（出力電圧Ｖｙ）を出力する増幅回路（１３）を有する。制御回路（１２）は、増幅回路（１３）の出力電圧（Ｖｙ）を変化させて検出電圧（Ｖｘ）と基準電圧（Ｖｒ）の差電圧を小さくするように調整回路（１０）をフィードバック制御する。強制中止回路は、固体光源に印加される直流電圧が固体光源の点灯開始電圧を下回っている場合に制御回路（１２）による調整回路（１０）のフィードバック制御を中止する。

第１の態様に係る点灯装置（１）は、直流電圧（Ｖ１）が点灯開始電圧を上回った後に制御回路（１２）のフィードバック制御が再開されるので、負荷電流（Ｉ１）の急激な上昇を抑えることができる。その結果、第１の態様に係る点灯装置（１）は、フィードバック制御による不具合の発生を抑制することができる。

第２の態様に係る点灯装置（１）は、第１の態様との組合せにより実現され得る。第２の態様に係る点灯装置（１）において、調整回路（１０）は、直流電源から固体光源に負荷電流（Ｉ１）を供給する経路に挿入された電流制御素子（１００）を有することが好ましい。調整回路（１０）は、出力電圧（Ｖｙ）に応じて電流制御素子（１００）に流す電流を調整するように構成されることが好ましい。強制中止回路は、直流電圧（Ｖ１）が点灯開始電圧を下回っている場合に出力電圧（Ｖｙ）が電流制御素子（１００）の動作可能な電圧を下回るように構成されることが好ましい。

第２の態様に係る点灯装置（１）は、調整回路（１０）の電流制御素子（１００）を強制的に停止させるという簡易な方法によって調整回路（１０）のフィードバック制御を中止することができる。

第３の態様に係る点灯装置（１）は、第２の態様との組合せにより実現され得る。第３の態様に係る点灯装置（１）において、強制中止回路は、直流電圧が点灯開始電圧を下回っている場合に検出電圧（Ｖｘ）を強制的に上昇させることが好ましい。

第３の態様に係る点灯装置（１）は、強制中止回路の回路構成の簡素化を図ることができる。

第４の態様に係る点灯装置（１）は、第２の態様との組合せにより実現され得る。第４の態様に係る点灯装置（１）において、強制中止回路は、直流電圧が点灯開始電圧を下回っている場合に基準電圧（Ｖｒ）を強制的に低下させることが好ましい。

第４の態様に係る点灯装置（１）は、強制中止回路の回路構成の簡素化を図ることができる。

第５の態様に係る点灯装置（１）は、第３又は第４の態様との組合せにより実現され得る。第５の態様に係る点灯装置（１）において、強制中止回路は、直流電圧が点灯開始電圧を下回っているか否かを判定する判定回路（１４）と、オフセット回路（１５）とを有することが好ましい。オフセット回路（１５）は、判定回路（１４）によって直流電圧が点灯開始電圧を下回っていると判定されているときに検出電圧（Ｖｘ）を強制的に上昇させるか、又は前記基準電圧を強制的に低下させることが好ましい。

第５の態様に係る点灯装置（１）は、判定回路（１４）とオフセット回路（１５）で強制中止回路を構成することにより、強制中止回路の回路構成の更なる簡素化を図ることができる。

第６の態様に係る照明器具（４；６）は、第１−第５のいずれかの態様に係る点灯装置（１）と、点灯装置（１）によって点灯させられる固体光源と、少なくとも固体光源を収容する筐体（４０；６０）とを備える。

第６の態様に係る照明器具（４；６）は、フィードバック制御による不具合の発生を抑制することができる。

１ 点灯装置
２ ＬＥＤモジュール（固体光源）
３ 電源装置（直流電源）
４ 照明器具
６ 照明器具
１０ 調整回路
１１ 電流検出回路
１２ 制御回路
１３ 増幅回路
１４ 判定回路（強制中止回路）
１５ オフセット回路（強制中止回路）
４０ 筐体
６０ 筐体
１００ 電流制御素子
Ｖ１ 直流電圧
Ｉ１ 負荷電流
Ｖｘ 検出電圧
Ｖｒ 基準電圧
Ｖｙ 出力電圧

Claims (6)

1. 直流電源から供給される直流電圧を固体光源に印加して前記固体光源を点灯する点灯装置であって、
   前記固体光源に流れる負荷電流を調整する調整回路と、
   前記負荷電流の大きさに比例した検出電圧を出力する電流検出回路と、
   前記検出電圧に応じて前記調整回路を制御する制御回路と、
   前記制御回路による前記調整回路の制御を強制的に中止させる強制中止回路と、
   を備え、
   前記制御回路は、前記検出電圧と基準電圧の差に比例した電圧を出力する増幅回路を有し、前記増幅回路の出力電圧を変化させて前記検出電圧と前記基準電圧の差電圧を小さくするように前記調整回路をフィードバック制御し、
   前記強制中止回路は、前記固体光源に印加される前記直流電圧が前記固体光源の点灯開始電圧を下回っている場合に前記制御回路による前記調整回路のフィードバック制御を中止する、
   点灯装置。
2. 前記調整回路は、前記直流電源から前記固体光源に前記負荷電流を供給する経路に挿入された電流制御素子を有し、前記出力電圧に応じて前記電流制御素子に流す電流を調整するように構成され、
   前記強制中止回路は、前記直流電圧が前記点灯開始電圧を下回っている場合に前記出力電圧が前記電流制御素子の動作可能な電圧を下回るように構成される、
   請求項１記載の点灯装置。
3. 前記強制中止回路は、前記直流電圧が前記点灯開始電圧を下回っている場合に前記検出電圧を強制的に上昇させる、
   請求項２記載の点灯装置。
4. 前記強制中止回路は、前記直流電圧が前記点灯開始電圧を下回っている場合に前記基準電圧を強制的に低下させる、
   請求項２記載の点灯装置。
5. 前記強制中止回路は、
   前記直流電圧が前記点灯開始電圧を下回っているか否かを判定する判定回路と、
   前記判定回路によって前記直流電圧が前記点灯開始電圧を下回っていると判定されているときに前記検出電圧を強制的に上昇させるか、又は前記基準電圧を強制的に低下させるオフセット回路と、
   を有する、
   請求項３又は４記載の点灯装置。
6. 請求項１−５のいずれかの点灯装置と、
   前記点灯装置によって点灯させられる前記固体光源と、
   少なくとも前記固体光源を収容する筐体と、
   を備える、
   照明器具。

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