JP2021121146A - 点灯システム、照明システム、及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】出力の発振を抑制し、かつ、出力の調整範囲をより広くすることができる点灯システム、照明システム及び照明器具を提供する。【解決手段】点灯システム１は、コンバータ回路２と、共振切替回路４と、制御回路３と、を備える。コンバータ回路２は、共振形コンバータである。共振切替回路４は、ＬＥＤユニット８を含まない共振回路２２の共振経路を自己共振経路とし、自己共振経路が形成されていない第１共振状態と自己共振経路が形成されている第２共振状態とを切り替える。制御回路３は、光出力を第１範囲内で調整するとき、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２がオンしているオン期間に亘って第１共振状態を維持し、かつ、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数を変化させる第１制御を行う。制御回路３は、光出力が第１範囲より大きくなる第２範囲内で光出力を調整するとき、オン期間において第２共振状態を含む第２制御を行う。【選択図】図２

Description

本開示は、点灯システム、照明システム、及び照明器具に関する。より詳細には、共振形コンバータを備える点灯システム、照明システム、及び照明器具に関する。

特許文献１の照明装置は、照明負荷と、電源装置とを備える。照明負荷は、発光ダイオードなどの照明光源を有する。電源装置は、交流電源から供給される交流の入力電圧を直流の出力電圧に変換して照明負荷に出力することにより、照明負荷を点灯させる。

電源装置は、整流回路と、力率改善回路と、ハーフブリッジ回路と、トランスと、整流平滑回路とを含む。

整流回路は、交流の入力電圧を全波整流した整流電圧を出力する。力率改善回路は、整流電圧の力率を改善する。整流回路と力率改善回路とによって直流電圧源が構成される。

ハーフブリッジ回路は、２つのスイッチング素子と、コンデンサとを含む。２つのスイッチング素子は、直流電圧源に対して直列に接続される。トランスは、一次巻線と、二次巻線とを有し、一次巻線は、コンデンサを介してハーフブリッジ回路に接続されている。ハーフブリッジ回路は、２つのスイッチング素子を交互にオン、オフすることにより、一次巻線の両端に交流電圧を生じさせる。すなわち、ハーフブリッジ回路は、力率改善回路から供給される直流電圧を交流電圧に変換する。

トランスでは、一次巻線に交流電流が流れると、それに応じた交流電流が二次巻線に流れる。これにより、トランスは、ハーフブリッジ回路から供給される交流電圧を降圧する。整流平滑回路は、トランスによって降圧された交流電圧を整流、平滑することにより、整流電圧を直流電圧に変換する。すなわち、整流平滑回路は、出力電圧を生成する。

上述の電源装置は、トランスとコンデンサとによって共振回路を構成する。具体的には、一次巻線と漏れインダクタンスとコンデンサとによって、いわゆるＬＬＣ共振回路を構成する。したがって、電源装置では、２つのスイッチング素子のスイッチング周波数を制御することにより、照明負荷に供給する電力を制御することができる。

特開２０１８−１４２５５１号公報

上述の特許文献１の電源装置は、共振回路を有して照明負荷に電力を供給する点灯システムである。共振回路を有する点灯装置では、入力に対する出力の利得を高くすると、点灯装置の出力電流及び出力電圧などの出力が発振しやすくなる。また、利得を低くすると、出力の調整範囲が狭くなるために、照明負荷の調光範囲が狭くなる。

本開示の目的は、出力の発振を抑制し、かつ、出力の調整範囲をより広くすることができる点灯システム、照明システム、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システムは、コンバータ回路と、共振切替回路と、制御回路と、を備える。前記コンバータ回路は、スイッチング素子及び共振回路を有して、直流電源から供給される直流電圧を電圧変換し、照明負荷へ電力を供給する共振形コンバータである。前記共振切替回路は、前記照明負荷を含まない前記共振回路の共振経路を自己共振経路とし、前記自己共振経路が形成されていない第１共振状態と前記自己共振経路が形成されている第２共振状態とを切り替える。前記制御回路は、前記コンバータ回路及び前記共振切替回路を制御することで、前記照明負荷の光出力を調整する。前記制御回路は、前記光出力を第１範囲内で調整するとき、前記スイッチング素子がオンしているオン期間に亘って前記第１共振状態を維持し、かつ、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を変化させる第１制御を行う。前記制御回路は、前記光出力が前記第１範囲より大きくなる第２範囲内で前記光出力を調整するとき、前記オン期間において前記第２共振状態を含む第２制御を行う。

本開示の一態様に係る照明システムは、上述の点灯システムと、前記照明負荷と、を備える。

本開示の一態様に係る照明器具は、上述の照明システムと、前記点灯システム及び前記照明負荷の少なくとも１つが取り付けられる本体と、を備える。

本開示の点灯システム、照明システム、及び照明器具は、出力の発振を抑制し、かつ、出力の調整範囲をより広く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システムを備える照明システムを示すブロック図である。 図２は、同上の点灯システムを示す回路図である。 図３は、同上の点灯システムの出力特性を示す特性図である。 図４は、同上の点灯システムの出力特性を示す特性図である。 図５は、同上の点灯システムの出力特性を示す特性図である。 図６は、同上の点灯システムの発振時の共振電流及び出力電流の波形図である。 図７は、同上の点灯システムの非発振時の共振電流及び出力電流の波形図である。 図８は、同上の点灯システムのＰＦＭ制御を説明するための説明図である。 図９は、同上の点灯システムのＰＦＭ制御を説明するための説明図である。 図１０は、同上の点灯システムの動作を説明するためのタイムチャートである。 図１１は、同上の点灯システムの昇圧制御を説明するための説明図である。 図１２は、同上の点灯システムの出力特性を示す特性図である。 図１３は、同上の点灯システムの制御範囲を示す図である。 図１４は、同上の第１変形例の点灯システムを示す回路図である。 図１５は、同上の点灯システムのＰＦＭ制御を説明するための説明図である。 図１６は、同上の点灯システムのＰＦＭ制御を説明するための説明図である。 図１７は、同上の点灯システムの動作を説明するためのタイムチャートである。 図１８は、同上の点灯システムの昇圧制御を説明するための説明図である。 図１９は、同上の点灯システムの昇圧制御を説明するための説明図である。 図２０は、同上の第２変形例の点灯システムの一部を示す回路図である。 図２１は、同上の第３変形例の点灯システムの一部を示す回路図である。 図２２は、同上の第５変形例の照明器具を示す斜視図である。

以下に説明する実施形態は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態に限定されることなく、以下の実施形態以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（１）照明システムの概要
本開示の実施形態に係る照明システムＡ１（以下、照明システムＡ１と略す。）は、図１に示すように、本開示の実施形態に係る点灯システム１、直流電源５、及びＬＥＤユニット８（照明負荷）を備えている。

本開示の実施形態に係る点灯システム１（以下、点灯システム１と略す。）は、コンバータ回路２と、制御回路３と、共振切替回路４と、を備える。

直流電源５は、例えば、商用の電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換する電力変換装置を有することが好ましい。また、電力変換装置は、昇圧チョッパ回路などのＰＦＣ（Power Factor Correction）回路で構成されることが好ましい。ただし、直流電源５は、ＰＦＣ回路などの電力変換装置に限定されず、蓄電池、太陽電池、燃料電池などであってもかまわない。直流電源５は、一対の出力端子５０Ｐ、５０Ｎを有し、一対の出力端子５０Ｐ、５０Ｎから直流電圧（入力電圧Ｖｉｎ）を出力する。

照明負荷であるＬＥＤユニット８は、複数個のＬＥＤ（Light Emitting Diode）８０を有する。ただし、図１では２個のＬＥＤ８０のみを図示している。これら複数個のＬＥＤ８０は、順方向に電気的かつ直列に接続されている。なお、ＬＥＤ８０の個数は２個に限定されず、例えば、十数個から数十個以上であってもかまわない。以下の説明において、ＬＥＤユニット８の正極端子とは、電気的に直列接続されている複数個のＬＥＤ８０のうち、最も高電位となるＬＥＤ８０（図１における上側のＬＥＤ８０）のアノード端子である。また、ＬＥＤユニット８の負極端子とは、電気的に直列接続されている複数個のＬＥＤ８０のうち、最も低電位となるＬＥＤ８０（図１における下側のＬＥＤ８０）のカソード端子である。

（２）点灯システムの概要
点灯システム１は、コンバータ回路２と、コンバータ回路２を制御する制御回路３と、共振切替回路４と、を備える。なお、点灯システム１は、コンバータ回路、制御回路３、及び共振切替回路４が同一の筐体に収められた装置構成、コンバータ回路、制御回路３、及び共振切替回路４が複数の筐体にそれぞれ収められたシステム構成のいずれであってもよい。

コンバータ回路２は、直流電源５から供給される入力電圧Ｖｉｎを直流の出力電圧Ｖｏに電圧変換する。出力電圧Ｖｏは、例えば入力電圧Ｖｉｎよりも低い電圧又は高い電圧である。コンバータ回路２は、後述するように共振回路２２を有するＬＬＣ方式の電流共振形コンバータである。

コンバータ回路２は、一対の入力端子として、正極の入力端子２０Ｐ及び負極の入力端子２０Ｎを有している。コンバータ回路２の正極の入力端子２０Ｐは、直流電源５の正極の出力端子５０Ｐと電気的に接続されている。また、コンバータ回路２の負極の入力端子２０Ｎは、直流電源５の負極の出力端子５０Ｎと電気的に接続されている。

コンバータ回路２は、一対の出力端子として、正極の出力端子２１Ｐ及び負極の出力端子２１Ｎを有している。コンバータ回路２の正極の出力端子２１Ｐは、ＬＥＤユニット８の正極端子と電気的に接続されている。また、コンバータ回路２の負極の出力端子２１Ｎは、ＬＥＤユニット８の負極端子と電気的に接続されている。ＬＥＤユニット８は、出力電圧Ｖｏを印加され、コンバータ回路２から出力電流Ｉｏを供給される。ＬＥＤユニット８は、出力電流Ｉｏによって点灯し、出力電流Ｉｏが大きいほど調光レベルが高くなり、ＬＥＤユニット８の光出力（ＬＥＤユニット８が発する光量）が大きくなる。

制御回路３は、コンバータ回路２を制御する。制御回路３は、外部から受け取る調光信号Ｙ１に応じて、コンバータ回路２の出力電流Ｉｏ（出力電圧Ｖｏ）を調整し、ＬＥＤユニット８の光量を調節（調光）するように構成されている。なお、調光信号Ｙ１は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号、直流の電圧信号、あるいは、照明用の通信プロトコルであるＤＭＸ５１２に準拠したディジタル信号（ＤＭＸ信号）などである。

制御回路３は、コンピュータシステムを備えることが好ましい。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における制御回路３としての機能の少なくとも一部が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む一乃至複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、一つ以上のプロセッサ及び一つ以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む一乃至複数の電子回路で構成される。

共振回路２２の共振経路としてＬＥＤユニット８を含まない共振経路を自己共振経路とすると、共振切替回路４は、共振回路２２の共振経路として自己共振経路が形成されていない第１共振状態と、共振回路２２の共振経路として自己共振経路が形成されている第２共振状態と、を切り替える。この自己共振経路は、ＬＥＤユニット８の両端間（（正極端子と負極端子との間）を電気的に短絡する経路に相当する。したがって、第１共振状態は、共振回路２２の共振経路にＬＥＤユニット８が等価的に挿入されている状態である。また、第２共振状態は、ＬＥＤユニット８の両端間が電気的に短絡された状態であり、共振経路にＬＥＤユニット８が等価的に挿入されていない状態である。

（３）点灯システムの詳細な説明
（３．１）コンバータ回路の構成
コンバータ回路２は、図２に示すように、ＬＬＣ方式の電流共振形コンバータである。

コンバータ回路２は、２つのトランジスタＱ１、Ｑ２と、共振回路２２と、整流平滑回路２３とを有している。

これらのトランジスタＱ１、Ｑ２はそれぞれ、本開示のスイッチング素子に相当するエンハンスメント型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。ＭＯＳＦＥＴのドレイン−ソース間には、ソースからドレインに向かって順方向になる寄生ダイオードが形成されている。ただし、トランジスタＱ１、Ｑ２は、ＭＯＳＦＥＴ以外のパワートランジスタ、例えば、バイポーラトランジスタ及びＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などでもよい。

コンバータ回路２において、ハイサイドのトランジスタＱ１のドレインが正極の入力端子２０Ｐと電気的に接続され、ローサイドのトランジスタＱ２のドレインとハイサイドのトランジスタＱ１のソースが電気的に接続されている。また、ローサイドのトランジスタＱ２のソースが負極の入力端子２０Ｎと電気的に接続されている。なお、コンバータ回路２の一対の入力端子２０Ｐ、２０Ｎ間にフィルタ用のコンデンサＣ１が電気的に接続されている。

コンバータ回路２において、共振回路２２は、トランスＴ１、インダクタＬ１、２つのコンデンサＣ２、Ｃ３を有している。コンデンサＣ２の第１端は、ローサイドのトランジスタＱ２のドレインに電気的に接続され、コンデンサＣ２の第２端は、トランジスタＱ２のソースに電気的に接続されている。インダクタＬ１の第１端は、ハイサイドのトランジスタＱ１のソース及びローサイドのトランジスタＱ２のドレインと電気的に接続されている。インダクタＬ１の第２端は、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１の第１端（巻き始め）と電気的に接続されている。トランスＴ１の１次巻線Ｎ１の第２端（巻き終わり）とコンデンサＣ３の第１端が電気的に接続され、コンデンサＣ３の第２端がコンデンサＣ２の第２端及びローサイドのトランジスタＱ２のソースと電気的に接続されている。なお、共振回路２２は、１次巻線Ｎ１と２次巻線Ｎ２の結合係数を小さくすることでトランスＴ１の漏れインダクタンスを大きくし、この漏れインダクタンスを共振用のインダクタンスに利用している。

コンバータ回路２において、整流平滑回路２３は、整流回路２３０と平滑コンデンサ２３１を備えている。整流回路２３０は、フルブリッジ接続された４つのダイオードＤ１〜Ｄ４を有する。整流回路２３０の一対の交流入力端子は、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２の両端と電気的に接続されている。平滑コンデンサ２３１は、整流回路２３０の一対の脈流出力端子の間に電気的に接続されている。

コンバータ回路２は、制御回路３によって２つのトランジスタＱ１、Ｑ２が交互にオンするようにスイッチング制御されることにより、入力電圧Ｖｉｎを矩形波のパルス状の電圧に変換する。コンバータ回路２は、矩形波のパルス状の電圧を共振回路２２に印加する。この結果、共振回路２２の一次巻線Ｎ１に共振電流Ｉｒ１が流れ、コンバータ回路２は、共振回路２２によってパルス状の電圧を正弦波電圧に変換する。この正弦波電圧は、トランスＴ１によって降圧された後、整流回路２３０によって直流の整流電圧に変換される。整流回路２３０から出力された整流電圧は平滑コンデンサ２３１の両端間に印加され、平滑コンデンサ２３１の両端間には直流の出力電圧Ｖｏが生じる。出力電圧Ｖｏは、ＬＥＤユニット８に印加され、ＬＥＤユニット８に直流の出力電流Ｉｏが供給される。なお、トランスＴ１は、正弦波電圧を降圧する構成に限定されず、例えば正弦波電圧を昇圧する構成、又は昇圧比が１となる構成であってもよい。

上述の第１共振状態では、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２に並列にＬＥＤユニット８が電気的に接続されているため、等価的に共振経路２２の共振経路はＬＥＤユニット８を含む構成になる。また、上述の第２共振状態では、ＬＥＤユニット８の両端間が電気的に短絡されているため、等価的に共振経路２２の共振経路はＬＥＤユニット８を含まないことになる。言い換えると、第１共振状態では、ＬＥＤユニット８がトランスＴ１に電気的に接続し、第２共振状態では、ＬＥＤユニット８がトランスＴ１に電気的に非接続になる。

なお、トランジスタＱ１がオンし、トランジスタＱ２がオフしている期間では、共振電流Ｉｒ１が正値になる。トランジスタＱ１がオフし、トランジスタＱ２がオンしている期間では、共振電流Ｉｒ１が負値になる。

（３．２）コンバータ回路の出力特性
ＬＬＣ方式の電流共振形コンバータであるコンバータ回路２は、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を変化させるＰＦＭ（Pulse Frequency Modulation：パルス周波数変調）制御によって、ＬＥＤユニット８を調光することができる。なお、ＰＦＭ制御が、本開示の第１制御に相当する。

ここで、ＬＬＣ方式の電流共振形コンバータの一般的な出力特性を図３に示す。図３の横軸はスイッチング周波数ｆを示し、縦軸は出力電圧Ｖｏを示す。図３における３本の曲線α１、α２、α３は、それぞれ照明負荷（ＬＥＤユニット８）の等価抵抗値が異なる場合の出力特性を示している。具体的には、曲線α１が３種類の中で最も等価抵抗値が小さい場合の出力特性であり、曲線α３が３種類の中で最も等価抵抗値が大きい場合の出力特性である。そして、曲線α２は、３種類の中で中間の等価抵抗値の場合の出力特性である。通常、ＬＬＣ方式の電流共振形コンバータでは、出力電圧が極大となる周波数（共振周波数ｆ０）よりも高い周波数範囲内でＰＦＭ制御が行われる（図３参照）。具体的に、スイッチング周波数が高くなる（共振周波数ｆ０から離れる）ほど、電流共振形コンバータの利得（例えば図３の出力電圧Ｖｏ）は低くなる。スイッチング周波数が低くなる（共振周波数ｆ０に近付く）ほど、電流共振形コンバータの利得は高くなる。なお、ＬＥＤユニット８からなる照明負荷の場合、出力電流Ｉｏ（順方向電流）が小さくなるほど等価抵抗値が大きくなる。

スイッチング周波数の制御範囲を、周波数ｆ１１以上、かつ、周波数ｆ１２以下の周波数範囲Ｆ１、又は周波数ｆ２１以上、かつ、周波数ｆ２２以下の周波数範囲Ｆ２とする。周波数ｆ１１、ｆ１２、ｆ２１、ｆ２２の大小関係は、ｆ１１＜ｆ１２＜ｆ２１＜ｆ２２となる。すなわち、周波数範囲Ｆ１は、周波数範囲Ｆ２よりも共振周波数ｆ０に近くなる。このとき、周波数範囲Ｆ１における曲線α１、α２、α３の各傾きの絶対値は、周波数範囲Ｆ２における曲線α１、α２、α３の各傾きの絶対値よりも大きくなる。すなわち、周波数範囲Ｆ１における利得（例えば図３の出力電圧Ｖｏ）の変化量は、周波数範囲Ｆ２における利得の変化量よりも大きくなる。なお、傾きは、スイッチング周波数ｆの変化量に対する出力電圧Ｖｏの変化量の比に相当する。

したがって、周波数範囲Ｆ１でＰＦＭ制御を行うと、周波数範囲Ｆ２でＰＦＭ制御を行う場合に比べて、出力電圧Ｖｏ又は出力電流Ｉｏなどの出力の調整範囲は広くなる。しかしながら、周波数範囲Ｆ１でＰＦＭ制御を行うと、周波数範囲Ｆ２でＰＦＭ制御を行う場合に比べて、出力が発振しやすくなる。

一方、周波数範囲Ｆ２でＰＦＭ制御を行うと、周波数範囲Ｆ１でＰＦＭ制御を行う場合に比べて、出力は発振し難くなり、さらには出力制御の分解能も高くなる。しかしながら、周波数範囲Ｆ２でＰＦＭ制御を行うと、周波数範囲Ｆ１でＰＦＭ制御を行う場合に比べて、出力の調整範囲は狭くなる。

図４及び図５は、ＬＬＣ方式の電流共振形コンバータの別の出力特性をそれぞれ示す。図４の出力特性となる共振回路２２のＱ値は、図５の出力特性となる共振回路２２のＱ値よりも大きい。共振回路２２のＱ値は、共振回路２２のトランスＴ１、インダクタＬ１、及びコンデンサＣ２、Ｃ３の各素子パラメータによって決まる。

図４の出力特性では、出力の調整範囲がΔＶｏ１となり、図５の出力特性では、出力の調整範囲がΔＶｏ２となる。図４の出力特性では、出力の調整範囲ΔＶｏ１が図５の調整範囲ΔＶｏ２より広くなるが、図５の出力特性に比べて出力が発振しやすくなる。また、図５の出力特性では、図４の出力特性に比べて出力が発振し難くなるが、出力の調整範囲ΔＶｏ２が図４の調整範囲ΔＶｏ１より狭くなる。

図６は、出力が発振したときの共振電流Ｉｒ１、及び出力電流Ｉｏの各波形を示す。出力が発振すると、共振電流Ｉｒ１の振幅は脈動し、出力電流Ｉｏの大きさも脈動する。図７は、出力が発振していないときの共振電流Ｉｒ１、及び出力電流Ｉｏの各波形を示す。出力が発振していなければ、共振電流Ｉｒ１の振幅はほぼ一定であり、出力電流Ｉｏの大きさもほぼ一定になる。

（３．３）共振切替回路の構成
上述のように、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を変化させるＰＦＭ制御のみでは、出力の発振抑制及び出力の調整範囲の広範囲化を両立させることは困難であった。そこで、点灯システム１は、共振切替回路４を備えることで、出力の発振抑制及び出力の調整範囲の広範囲化を両立させている。

本実施形態の共振切替回路４は、トランスＴ１の１次側に設けられており、トランジスタＱ４１と、ダイオードＤ４１と、を有する。トランジスタＱ４１は、本開示のスイッチに相当するエンハンスメント型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。そして、１次巻線Ｎ１の一端には、ダイオードＤ４１のアノードが接続し、ダイオードＤ４１のカソードはトランジスタＱ４１のドレインに接続している。トランジスタＱ４１のソースは１次巻線Ｎ１の他端に接続されている。トランジスタＱ４１のドレイン−ソース間には、ソースからドレインに向かって順方向になる寄生ダイオードが形成されている。ダイオードＤ４１のアノードは、インダクタＬ１を介してトランジスタＱ１のソース（トランジスタＱ２のドレイン）に接続している。トランジスタＱ４１のソースは、コンデンサＣ３を介して、トランジスタＱ２のソースに接続している。すなわち、トランジスタＱ４１は、１次巻線Ｎ１に電気的に接続している。

共振切替回路４のトランジスタＱ４１がオフしているとき、共振回路２２の共振経路には、ＬＥＤユニット８が含まれる。すなわち、第１共振状態であれば、共振回路２２の共振経路には、ＬＥＤユニット８が含まれる。したがって、トランジスタＱ４１がオフしているとき、共振回路２２からＬＥＤユニット８へのエネルギーの伝達が、共振電流Ｉｒ１の各周期の全期間に亘って行われる。

共振切替回路４のトランジスタＱ４１がオンすると、１次巻線Ｎ１の両端間は、ダイオードＤ４１及びトランジスタＱ４１を介して共振電流Ｉｒ１の周期毎に電気的に短絡される。すなわち、共振電流Ｉｒ１が正値となる共振電流Ｉｒ１の半周期にトランジスタＱ４１がオンすれば、トランジスタＱ４１がオンしている期間は１次巻線Ｎ１の両端間が電気的に短絡される。すなわち、トランスＴ１が共振回路２２から電気的に切り離され、この結果、共振回路２２の共振経路は、ＬＥＤユニット８を含まない自己共振経路となる。したがって、トランジスタＱ４１がオンしているとき、共振回路２２の共振経路は、トランジスタＱ４１を通り、かつ、ＬＥＤユニット８を含まない自己共振経路になり、共振回路２２からＬＥＤユニット８へのエネルギーの伝達が行われない。

一方、自己共振経路にはインダクタＬ１が含まれており、トランジスタＱ４１がオンしているとき、インダクタＬ１は、インダクタＬ１を流れる電流による磁気エネルギーを蓄積している。インダクタＬ１が磁気エネルギーを蓄積しているときに、共振切替回路４のトランジスタＱ４１がオンからオフに切り替わると、インダクタＬ１に蓄積されている磁気エネルギーが１次巻線Ｎ１から２次巻線Ｎ２へ伝達される。したがって、共振電流Ｉｒ１が正値となっている期間にトランジスタＱ４１がオン、オフすることで、コンバータ回路２は昇圧動作を行い、出力電圧Ｖｏが上昇する。すなわち、トランジスタＱ１のオン期間にトランジスタＱ４１のオン、オフを制御することで、コンバータ回路２の昇圧制御を行うことができる。言い換えると、トランジスタＱ４１のオン、オフを制御することで、コンバータ回路２の利得を変化させることができる。なお、昇圧制御は、本開示の第２制御に相当する。

また、共振回路２２の共振経路にＬＥＤユニット８が含まれていない第２共振状態は、ＬＥＤユニット８の両端間が電気的に短絡されている状態に等価である。本実施形態では、共振回路２２のトランスＴ１の２次巻線Ｎ２が、整流回路２３０を介してＬＥＤユニット８に接続することで、共振回路２２とＬＥＤユニット８とが接続している。そして、ＬＥＤユニット８が短絡したとすると、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２が短絡され、この結果、１次巻線Ｎ１が短絡された状態と等価になる。１次巻線Ｎ１が短絡されると、共振回路２２は、電気的に、インダクタＬ１及びコンデンサＣ２、Ｃ３を含み、トランスＴ１を含まない構成になる。したがって、ＬＥＤユニット８が短絡したとすると、共振回路２２の共振経路にＬＥＤユニット８が含まれない第２共振状態になる。

本実施形態では、共振切替回路４が１次巻線Ｎ１に並列接続している。この場合、トランジスタＱ４１がオンすることで、共振回路２２の等価回路がＬＥＤユニット８の短絡時と同様の構成となり、共振回路２２の共振経路にＬＥＤユニット８が含まれない第２共振状態になる。また、トランジスタＱ４１がオフすることで、共振回路２２の等価回路がＬＥＤユニット８の非短絡時と同様の構成となり、共振回路２２の共振経路にＬＥＤユニット８が含まれる第１共振状態になる。

点灯システム１は、ＰＦＭ制御（第１制御）と、昇圧制御（第２制御）との両方を用いる。ＰＦＭ制御は、トランジスタＱ４１をオフ状態に維持しながら、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を変化させる。昇圧制御は、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を下限周波数に維持しながら、トランジスタＱ４１をオンオフさせる。すなわち、点灯システム１は、ＰＦＭ制御による利得の変化と、昇圧制御による利得の変化とを併用する。

（３．４）制御回路の構成
上述のように、点灯システム１は、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を変化させるＰＦＭ制御と、トランジスタＱ４１をオンオフさせることによる昇圧制御との両方を用いる。そこで、制御回路３は、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数、及びトランジスタＱ４１のオン、オフを制御する。

制御回路３は、検出処理部３１、ＬＬＣ制御部３２、及び駆動回路３３、３４を有する（図２参照）。

検出処理部３１は、マイクロコントローラを有することが好ましい。検出処理部３１は、調光信号Ｙ１を外部の図示しない調光器から受け取ることができる。本実施形態の調光信号Ｙ１はデューティ可変のＰＷＭ信号であり、例えば、調光レベルの指令値が大きいほど、調光信号Ｙ１のデューティが小さくなる。

検出処理部３１は、電流検出信号Ｙｉを受け取る。ＬＥＤユニット８の負極端子と平滑コンデンサ２３１の負極との間には、検出抵抗Ｒ１が接続されている。検出処理部３１は、検出抵抗Ｒ１の両端電圧を電流検出信号Ｙｉとして受け取る。電流検出信号Ｙｉの電圧値は、出力電流Ｉｏの大きさに比例するので、電流検出信号Ｙｉは、出力電流Ｉｏの検出信号に相当する。

検出処理部３１は、調光信号Ｙ１に基づいて、出力電流Ｉｏの指令値を求めることができる。検出処理部３１は、電流検出信号Ｙｉに基づいて、出力電流Ｉｏの検出値を求めることができる。検出処理部３１は、出力電流Ｉｏの指令値と出力電流Ｉｏの検出値との差分を求め、当該差分を表す誤差信号Ｙ１０を生成する。

ＬＬＣ制御部３２は、検出処理部３１が生成した誤差信号Ｙ１０を受け取る。ＬＬＣ制御部３２は、誤差信号Ｙ１０に基づいて、出力電流Ｉｏの指令値と出力電流Ｉｏの検出値との差分を把握できる。誤差信号Ｙ１０は、信号の大きさ、又は信号のデューティによって、出力電流Ｉｏの指令値と出力電流Ｉｏの検出値との差分を表す。ＬＬＣ制御部３２は、誤差信号Ｙ１０に基づいて、制御信号Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３を生成する。制御信号Ｙ１１はトランジスタＱ１の制御信号であり、制御信号Ｙ１２はトランジスタＱ２の制御信号であり、制御信号Ｙ１３はトランジスタＱ４１の制御信号である。なお、ＬＬＣ制御部３２と検出処理部３１とは、電気的に絶縁されていることが好ましい。例えば、ＬＬＣ制御部３２は、検出処理部３１からフォトカプラを介して誤差信号Ｙ１０を受け取る。

駆動回路３３は、ＬＬＣ制御部３２から制御信号Ｙ１１を受け取り、制御信号Ｙ１１に基づいてトランジスタＱ１のゲート電圧Ｙｇ１を調整する。また、駆動回路３３は、ＬＬＣ制御部３２から制御信号Ｙ１２を受け取り、制御信号Ｙ１２に基づいてトランジスタＱ２のゲート電圧Ｙｇ２を調整する。

駆動回路３４は、ＬＬＣ制御部３２から制御信号Ｙ１３を受け取り、制御信号Ｙ１３に基づいてトランジスタＱ４１のゲート電圧Ｙｇ３を調整する。

そして、ＬＬＣ制御部３２は、誤差信号Ｙ１０に基づいて、ＰＦＭ制御及び昇圧制御を択一的に選択して動作する。ＰＦＭ制御は、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を変化させるスイッチング制御である。昇圧制御は、トランジスタＱ４１のオン時間を変化させるスイッチング制御である。なお、ＬＬＣ制御部３２には、テキサスインスツルメンツ社製のＬＬＣ共振コントローラＩＣ（型番UCC256301）又は新電元工業社製のＬＬＣ電流共振用制御ＩＣ（型番MCZ5211ST）などが好適である。

ＰＦＭ制御を行うＬＬＣ制御部３２は、誤差信号Ｙ１０に基づいて、出力電流Ｉｏの検出値が出力電流Ｉｏの指令値に一致するように、２つのトランジスタＱ１、Ｑ２をＰＦＭ制御する。ＰＦＭ制御を行うＬＬＣ制御部３２は、出力電流Ｉｏを増加させるときにはトランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を低下させ、出力電流Ｉｏを減少させるときにはトランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を上昇させる。

昇圧制御を行うＬＬＣ制御部３２は、スイッチング周波数を下限周波数に固定した状態で、トランジスタＱ１のオン期間におけるトランジスタＱ４１のオン時間を制御する。この場合、ＬＬＣ制御部３２は、トランジスタＱ１がターンオンするタイミングに同期して、トランジスタＱ４１をターンオンさせる。そして、ＬＬＣ制御部３２は、トランジスタＱ１が次にターンオフする前に、トランジスタＱ４１をターンオフさせる。昇圧制御を行うＬＬＣ制御部３２は、トランジスタＱ４１に上述のターンオン及びターンオフを繰り返し行わせる。

（３．５）点灯システムの動作
制御回路３は、受け取った調光信号Ｙ１に基づいて、出力電流Ｉｏの検出値が出力電流Ｉｏの指令値に一致するように、コンバータ回路２の利得を調整する。

制御回路３は、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数が下限周波数より高ければ、ＰＦＭ制御によってコンバータ回路２の利得を調整する。すなわち、制御回路３は、スイッチング周波数が下限周波数より高ければ、ＰＦＭ制御によって出力電流Ｉｏを調整する。具体的に、制御回路３は、スイッチング周波数を低下させることで、出力電流Ｉｏを増加させる。制御回路３は、スイッチング周波数を上昇させることで、出力電流Ｉｏを減少させる。

ＰＦＭ制御では、トランジスタＱ１がオン、トランジスタＱ２がオフしているとき、図８に示すように、直流電源５の出力端子５０Ｐから、トランジスタＱ１、インダクタＬ１、１次巻線Ｎ１、コンデンサＣ３を通って直流電源５の出力端子５０Ｎへ向かう経路Ｗ１に電流が流れる。トランジスタＱ１がオフ、トランジスタＱ２がオフしているとき、図９に示すように、インダクタＬ１から、コンデンサＣ２、コンデンサＣ３、１次巻線Ｎ１を通ってインダクタＬ１へ戻る経路Ｗ２に電流が流れる。

また、制御回路３は、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数が下限周波数にまで低下していれば、スイッチング周波数を下限周波数に維持しながら、昇圧制御によってコンバータ回路２の利得を調整する。具体的に、制御回路３は、トランジスタＱ１のオン期間におけるトランジスタＱ４１のオン時間を増加させることで、出力電流Ｉｏを増加させる。制御回路３は、トランジスタＱ４１のオン時間を減少させることで、出力電流Ｉｏを減少させる。このように、制御回路３は、スイッチング周波数が下限周波数であれば、昇圧制御によって出力電流Ｉｏを更に増加させることができる。

すなわち、制御回路３は、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数が下限周波数であるときのＬＥＤユニット８の光出力（出力電流Ｉｏ）を閾値とする。そして、制御回路３は、ＬＥＤユニット８の光出力が閾値未満になる第１範囲内で光出力を調整するとき、昇圧制御を行わずに、ＰＦＭ制御を行う。また、制御回路３は、ＬＥＤユニット８の光出力が閾値以上になる第２範囲内で光出力を調整するとき、ＰＦＭ制御を行わずに、昇圧制御を行う。

図１０は、トランジスタＱ１、Ｑ２、及びトランジスタＱ４１の動作を示す。

期間Ｐ１では、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数が下限周波数より高く、トランジスタＱ１、Ｑ２のＰＦＭ制御が行われ、トランジスタＱ４１はオフ状態を維持している。

期間Ｐ２では、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数が下限周波数であり、トランジスタＱ４１がオンオフする昇圧制御が行われている。期間Ｐ２では、トランジスタＱ１がオンしている期間であるオン期間Ｐｏｎ１において、トランジスタＱ４１がターンオンしている。トランジスタＱ４１は、トランジスタＱ１がターンオンするタイミングｔ１に同期してターンオンする。その後、トランジスタＱ４１は、トランジスタＱ１がターンオフするタイミングｔ２以前にターンオフする。すなわち、トランジスタＱ１のオン期間Ｐｏｎ１に昇圧動作が行われる。トランジスタＱ４１がターンオンしてからターンオフするまでの時間をオン時間ｔｏｎ１とすると、オン時間ｔｏｎ１が長くなるにつれて、出力電流Ｉｏは増加し、オン時間ｔｏｎ１が短くなるにつれて、出力電流Ｉｏは減少する。

オン時間ｔｏｎ１では、図１１に示すように、直流電源５の出力端子５０Ｐから、トランジスタＱ１、インダクタＬ１、ダイオードＤ４１、トランジスタＱ４１、コンデンサＣ３を通って直流電源５の出力端子５０Ｎへ向かう自己共振経路Ｗ３に電流が流れる。すなわち、共振回路２２の共振経路である自己共振経路Ｗ３はトランスＴ１を含んでおらず、故に、共振回路２２の共振経路はＬＥＤユニット８を含まないことになる。

図１２は、オン時間ｔｏｎ１が異なる５つの出力特性β１〜β５を示す。出力特性β１〜β５は、利得の変化量が比較的小さい領域（例えば図３の周波数範囲Ｆ２）での出力特性であり、オン時間ｔｏｎ１が長くなるにつれて、出力特性がβ１→β２→β３→β４→β５と変化する。すなわち、オン時間ｔｏｎ１が長くなるにつれて、利得が大きくなる。但し、オン時間ｔｏｎ１が、トランジスタＱ１のオン期間Ｐｏｎ１の時間長さの半分を超えたくらいから、ＬＥＤユニット８に電力を供給可能な時間（オン時間ｔｏｎ１の終了タイミングからタイミングｔ２までの時間）が短くなるために、出力電圧Ｖｏは低下する。すなわち、オン時間ｔｏｎ１を長くすることによる利得の増加には限界がある。

そして、オン時間ｔｏｎ１を変化させることで、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数が下限周波数であっても、調整範囲ΔＶｏ３に亘って出力を更に調整できる。したがって、ＰＦＭ制御及び昇圧制御の両方を用いることによって、ＰＦＭ制御だけを用いる構成に比べて、出力電流Ｉｏの上限を更に引き上げることができる。

図１３は、点灯システム１の制御範囲を示す。点灯システム１は、第１制御範囲Ｇ１では、ＰＦＭ制御によって出力電流Ｉｏを変化させることで、ＬＥＤユニット８の調光レベルを制御する。また、点灯システム１は、利得が第１制御範囲Ｇ１より大きくなる第２制御範囲Ｇ２では、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を下限周波数に維持しながら、昇圧制御によって出力電流Ｉｏを変化させることで、ＬＥＤユニット８の調光レベルを制御する。したがって、点灯システム１は、ＰＦＭ制御のみを行うときには不可能であった第２制御範囲Ｇ２での出力制御が可能になる。さらに、点灯システム１は、出力特性として、利得の変化量が小さい領域を用いることで、出力の発振を抑制できる。

また、本実施形態では、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を、共振周波数ｆ０から離れた周波数範囲Ｆ２（図３参照）に設定している。この場合、共振電流Ｉｒ１（図２参照）が増加した後に低下して０になる前（共振回路２２での共振が終了する前）に、トランジスタＱ１、Ｑ２のそれぞれがターンオンする。この結果、整流回路２３０のダイオードＤ１〜Ｄ４にダイオードのリカバリー特性によるサージ電圧が発生しやすくなる。しかしながら、トランジスタＱ４１のターンオンタイミングをトランジスタＱ１がターンオンタイミングに同期させることで、整流回路２３０のダイオードＤ１〜Ｄ４に電流が流れない休止期間が生じる。この結果、ダイオードＤ１〜Ｄ４に生じるサージ電圧を抑制できる。

そこで、制御回路３は、第２制御範囲Ｇ２で昇圧制御を行うとき、トランジスタＱ１がターンオンするタイミングに同期して、トランジスタＱ４１をターンオンさせている。すなわち、制御回路３は、第２制御範囲Ｇ２で昇圧制御を行うとき、トランジスタＱ１がターンオンするタイミングに同期して、自己共振経路Ｗ３を形成する。この結果、トランジスタＱ４１のターンオン時にトランジスタＱ４１の寄生ダイオードに流れるリカバリー電流が低減するので、トランジスタＱ４１のスイッチングによって発生するノイズを低減できる。

なお、トランジスタＱ４１がターンオンするタイミングは、トランジスタＱ１がターンオンするタイミングに同期しなくてもよい。この場合、トランジスタＱ４１は、トランジスタＱ１のオン期間Ｐｏｎ１内にターンオンすればよい。但し、トランジスタＱ４１がターンオンするタイミングは、共振電流Ｉｒ１がピークに達する前であることが好ましい。

上述のように、点灯システム１は、ＬＥＤユニット８の光出力を第１範囲内（第１制御範囲Ｇ１の一部に相当）で調整するとき、自己共振経路Ｗ３を形成せずに、かつ、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数を変化させる。また、点灯システム１は、ＬＥＤユニット８の光出力が第１範囲よりも大きくなる第２範囲内（第２制御範囲Ｇ２の一部に相当）で調整するとき、自己共振経路Ｗ３を間欠的に形成する。第１範囲と第２範囲との境界は、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数が下限周波数であるときの光出力に相当する。

この結果、点灯システム１は、出力の発振を抑制し、かつ、出力の調整範囲をより広くすることができる。

また、共振切替回路４のダイオードＤ４１のアノードを、コンデンサＣ３を介してトランジスタＱ２のソースに接続し、トランジスタＱ４１のソースを、インダクタＬ１を介してトランジスタＱ１のソース（トランジスタＱ２のドレイン）に接続してもよい。この場合、制御回路３は、昇圧制御を行うとき、スイッチング周波数を下限周波数に固定した状態で、トランジスタＱ２のオン期間Ｐｏｎ２（図１０参照）におけるトランジスタＱ４１のオン時間を制御する。すなわち、トランジスタＱ２のオン期間Ｐｏｎ２に昇圧動作を行う。

また、点灯システム１は、トランジスタＱ１のオン期間Ｐｏｎ１及びトランジスタＱ２のオン期間Ｐｏｎ２の両方で昇圧動作を行うように構成されてもよい。

（４）第１変形例
図１４は、点灯システム１の第１変形例を示し、上述の実施形態の整流回路２３０の代わりに整流回路２３０Ａを備え、上述の実施形態の共振切替回路４の代わりに共振切替回路４Ａを備える。

（４．１）整流回路、及び共振切替回路の構成
整流回路２３０Ａは、２つのダイオードＤ１１、Ｄ１２、及び２つのトランジスタＱ１１、Ｑ１２を備える。２つのトランジスタＱ１１、Ｑ１２は、本開示のスイッチに相当するエンハンスメント型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。

整流回路２３０Ａでは、ダイオードＤ１１のアノードとトランジスタＱ１１のドレインとが接続し、ダイオードＤ１２のアノードとトランジスタＱ１２のドレインとが接続している。さらに、ダイオードＤ１１のカソードとダイオードＤ１２のカソードとが接続している。さらに、トランジスタＱ１１のソースとトランジスタＱ１２のソースとが接続している。トランスＴ１の２次巻線Ｎ２の両端は、ダイオードＤ１１のアノード（トランジスタＱ１１のドレイン）及びダイオードＤ１２のアノード（トランジスタＱ１２のドレイン）にそれぞれ接続している。平滑コンデンサ２３１の両端は、ダイオードＤ１１のカソード（ダイオードＤ１２のカソード）及びトランジスタＱ１１のソース（トランジスタＱ１２のソース）にそれぞれ接続している。すなわち、トランジスタＱ１１、Ｑ１２は、２次巻線Ｎ２に電気的に接続している。

共振切替回路４Ａは、トランスＴ１の２次側に設けられており、２つのトランジスタＱ１１、Ｑ１２を備える。制御回路３のＬＬＣ制御部３２は、トランジスタＱ１１、Ｑ１２のそれぞれのオン、オフを制御する。ＬＬＣ制御部３２は、誤差信号Ｙ１０に基づいて、制御信号Ｙ１３１、Ｙ１３２を生成する。制御信号Ｙ１３１はトランジスタＱ１１の制御信号であり、制御信号Ｙ１３２はトランジスタＱ１２の制御信号である。駆動回路３４は、ＬＬＣ制御部３２から制御信号Ｙ１３１、Ｙ１３２を受け取り、制御信号Ｙ１３１に基づいてトランジスタＱ１１のゲート電圧Ｙｇ１１を調整し、制御信号Ｙ１３２に基づいてトランジスタＱ１２のゲート電圧Ｙｇ１２を調整する。

共振切替回路４Ａは、共振回路２２の共振経路としてＬＥＤユニット８を含まない共振経路を自己共振経路とすると、共振回路２２の共振経路として自己共振経路が形成されていない第１共振状態と、共振回路２２の共振経路として自己共振経路が形成されている第２共振状態と、を切り替える。第１共振状態では、トランジスタＱ１１、Ｑ１２がともにオフしており、したがって、第１共振状態は、共振回路２２の共振経路にＬＥＤユニット８が等価的に挿入されている状態になる。また、第２共振状態では、トランジスタＱ１１、Ｑ１２のいずれか一方がオン、他方がオフして、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２が短絡した状態であり、したがって、第２共振状態は、ＬＥＤユニット８の両端間が電気的に短絡された状態に相当する。

本実施形態では、共振切替回路４Ａが２次巻線Ｎ２に並列接続している。この場合、トランジスタＱ１１又はＱ１２がオンすることで、共振回路２２の等価回路がＬＥＤユニット８の短絡時と同様の構成となり、共振回路２２の共振経路にＬＥＤユニット８が含まれない第２共振状態になる。また、トランジスタＱ１１及びＱ１２がオフすることで、共振回路２２の等価回路がＬＥＤユニット８の非短絡時と同様の構成となり、共振回路２２の共振経路にＬＥＤユニット８が含まれる第１共振状態になる。

（４．２）点灯システムの動作
点灯システム１は、ＰＦＭ制御と、昇圧制御との両方を用いる。ＰＦＭ制御は、トランジスタＱ１１、Ｑ１２をオフ状態に維持しながら、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を変化させる。昇圧制御は、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を下限周波数に維持しながら、トランジスタＱ１１、Ｑ１２をそれぞれオンオフさせる。すなわち、点灯システム１は、ＰＦＭ制御による利得の変化と、昇圧制御による利得の変化とを併用する。

ＰＦＭ制御では、トランジスタＱ１がオン、トランジスタＱ２がオフしているとき、図１５に示すように、直流電源５の出力端子５０Ｐから、トランジスタＱ１、インダクタＬ１、１次巻線Ｎ１、コンデンサＣ３を通って直流電源５の出力端子５０Ｎへ向かう経路Ｗ１１に電流が流れる。そして、２次巻線Ｎ２に発生した誘導電流によって、２次巻線Ｎ２から、ダイオードＤ１１、ＬＥＤユニット８、トランジスタＱ１２の寄生ダイオードを通って、２次巻線Ｎ２に戻る経路Ｗ１２に電流が流れる。

次に、トランジスタＱ１がターンオフすると、トランスＴ１の１次側では、インダクタＬ１から、１次巻線Ｎ１、コンデンサＣ３、コンデンサＣ２を通ってインダクタＬ１に戻る経路に電流が流れる。トランスＴ１の二次側では、上記の電流経路Ｗ１２を維持する。

次に、コンデンサＣ２の電荷がすべて放出されると、トランスＴ１の１次側では、インダクタＬ１から、１次巻線Ｎ１、コンデンサＣ３、トランジスタＱ２の寄生ダイオードを通って、インダクタＬ１に戻る経路に電流が流れる。トランスＴ１の２次側では、２次巻線Ｎ２から、ダイオードＤ１２、ＬＥＤユニット８、トランジスタＱ１１の寄生ダイオードを通って、２次巻線Ｎ２に戻る経路に電流が流れる。

上述の各動作の後、トランジスタＱ１がオフ、トランジスタＱ２がオンする。

ＰＦＭ制御では、トランジスタＱ１がオフ、トランジスタＱ２がオンしているとき、図１６に示すように、コンデンサＣ３から、１次巻線Ｎ１、インダクタＬ１、トランジスタＱ２を通ってコンデンサＣ３へ戻る経路Ｗ２１に電流が流れる。そして、２次巻線Ｎ２に発生した誘導電流によって、２次巻線Ｎ２から、ダイオードＤ１２、ＬＥＤユニット８、トランジスタＱ１１の寄生ダイオードを通って、２次巻線Ｎ２に戻る経路Ｗ２２に電流が流れる。

次に、トランジスタＱ２がターンオフすると、トランスＴ１の１次側では、インダクタＬ１から、コンデンサＣ２、コンデンサＣ３、１次巻線Ｎ１を通ってインダクタＬ１に戻る経路に電流が流れる。トランスＴ１の二次側では、上記の電流経路Ｗ２２を維持する。

次に、コンデンサＣ２の電圧が入力電圧Ｖｉｎまで増加すると、トランスＴ１の１次側では、インダクタＬ１から、トランジスタＱ１の寄生ダイオード、直流電源５、コンデンサＣ３、１次巻線Ｎ１を通って、インダクタＬ１に戻る経路に電流が流れる。トランスＴ１の２次側では、２次巻線Ｎ２から、ダイオードＤ１１、ＬＥＤユニット８、トランジスタＱ１２の寄生ダイオードを通って、２次巻線Ｎ２に戻る経路に電流が流れる。

また、制御回路３は、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数が下限周波数にまで低下していれば、スイッチング周波数を下限周波数に維持しながら、昇圧制御によってコンバータ回路２の利得を調整する。すなわち、制御回路３は、スイッチング周波数が下限周波数であれば、昇圧制御によって出力電流Ｉｏを調整する。具体的に、制御回路３は、トランジスタＱ１のオン期間Ｐｏｎ１におけるトランジスタＱ１１のオン時間、トランジスタＱ２のオン期間Ｐｏｎ２におけるトランジスタＱ１２のオン時間のそれぞれを増加させることで、出力電流Ｉｏを増加させる。制御回路３は、トランジスタＱ１１、Ｑ１２のそれぞれのオン時間を減少させることで、出力電流Ｉｏを減少させる。

図１７は、昇圧制御時におけるトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ１１、Ｑ１２の動作、並びに共振電流Ｉｒ１１及びダイオード電流Ｉｄ１１（ダイオードＤ１１を流れる電流）、Ｉｄ１２（ダイオードＤ１２を流れる電流）の各波形を示す。トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数が下限周波数であり、トランジスタＱ１１、Ｑ１２がそれぞれオンオフする昇圧制御が行われている。

具体的に、トランジスタＱ１がターンオンするタイミングｔ１１に同期して、トランジスタＱ１１もターンオンする。そして、トランジスタＱ１がターンオフするタイミングｔ１２以前に、トランジスタＱ１１はターンオフする。トランジスタＱ１１がターンオンしてからターンオフするまでの時間がオン時間ｔｏｎ２である。そして、オン時間ｔｏｎ２が長くなるにつれて、出力電流Ｉｏは増加し、オン時間ｔｏｎ２が短くなるにつれて、出力電流Ｉｏは減少する。

また、トランジスタＱ２がターンオンするタイミングｔ２１に同期して、トランジスタＱ１２もターンオンする。そして、トランジスタＱ２がターンオフするタイミングｔ２２以前に、トランジスタＱ１２はターンオフする。トランジスタＱ１２がターンオンしてからターンオフするまでの時間がオン時間ｔｏｎ３である。そして、オン時間ｔｏｎ３が長くなるにつれて、出力電流Ｉｏは増加し、オン時間ｔｏｎ３が短くなるにつれて、出力電流Ｉｏは減少する。

具体的に、タイミングｔ１１でトランジスタＱ１、Ｑ１１がターンオンし、オン時間ｔｏｎ２が開始される。オン時間ｔｏｎ２では、トランジスタＱ１がオン、トランジスタＱ２がオフ、トランジスタＱ１１がオン、トランジスタＱ１２がオフしている。このオン時間ｔｏｎ２では、図１８に示すように、２次巻線Ｎ２に発生した誘導電流によって、２次巻線Ｎ２から、トランジスタＱ１１、トランジスタＱ１２の寄生ダイオードを通って、２次巻線Ｎ２に戻る自己共振経路Ｗ３２に電流が流れる。

次に、トランジスタＱ１１がターンオフすると、トランスＴ１の２次側では、２次巻線Ｎ２から、ダイオードＤ１１、ＬＥＤユニット８、トランジスタＱ１２の寄生ダイオードを通って、２次巻線Ｎ２に戻る共振経路に電流が流れる。

次に、トランジスタＱ１がターンオフした後、トランスＴ１の１次側では、インダクタＬ１から、１次巻線Ｎ１、コンデンサＣ３、コンデンサＣ２（又はトランジスタＱ２の寄生ダイオード）を通ってインダクタＬ１に戻る経路に電流が流れる。そして、コンデンサＣ２の電荷がすべて放出されると、インダクタＬ１から、１次巻線Ｎ１、コンデンサＣ３、トランジスタＱ２の寄生ダイオードを通って、インダクタＬ１に戻る経路に電流が流れる。この間、トランスＴ１の２次側では、２次巻線Ｎ２から、ダイオードＤ１２、ＬＥＤユニット８、トランジスタＱ１１の寄生ダイオードを通って、２次巻線Ｎ２に戻る共振経路に電流が流れる。

そして、タイミングｔ１２でトランジスタＱ２、Ｑ１２がターンオンし、オン時間ｔｏｎ３が開始される。オン時間ｔｏｎ３では、トランジスタＱ１がオフ、トランジスタＱ２がオン、トランジスタＱ１１がオフ、トランジスタＱ１２がオンしている。このオン時間ｔｏｎ３では、図１９に示すように、コンデンサＣ３から、１次巻線Ｎ１、インダクタＬ１、トランジスタＱ２を通ってコンデンサＣ３へ戻る経路Ｗ２１に電流が流れる。また、２次巻線Ｎ２に発生した誘導電流によって、２次巻線Ｎ２から、トランジスタＱ１２、トランジスタＱ１１の寄生ダイオードを通って、２次巻線Ｎ２に戻る自己共振経路Ｗ４２に電流が流れる。

次に、トランジスタＱ１２がターンオフすると、トランスＴ１の２次側では、２次巻線Ｎ２から、ダイオードＤ１２、ＬＥＤユニット８、トランジスタＱ１１の寄生ダイオードを通って、２次巻線Ｎ２に戻る共振経路に電流が流れる。

次に、トランジスタＱ２がターンオフした後、トランスＴ１の１次側では、インダクタＬ１から、コンデンサＣ２、コンデンサＣ３、１次巻線Ｎ１を通ってインダクタＬ１に戻る経路に電流が流れる。そして、コンデンサＣ２の電圧が入力電圧Ｖｉｎまで増加すると、インダクタＬ１から、トランジスタＱ１の寄生ダイオード、直流電源５、コンデンサＣ３、１次巻線Ｎ１を通って、インダクタＬ１に戻る経路に電流が流れる。トランスＴ１の２次側では、２次巻線Ｎ２から、ダイオードＤ１１、ＬＥＤユニット８、トランジスタＱ１２の寄生ダイオードを通って、２次巻線Ｎ２に戻る共振経路に電流が流れる。

ここで、制御回路３は、昇圧制御を行うとき、トランジスタＱ１がターンオンするタイミングに同期して、トランジスタＱ１１をターンオンさせている。また、制御回路３は、トランジスタＱ２がターンオンするタイミングに同期して、トランジスタＱ１２をターンオンさせている。すなわち、制御回路３は、トランジスタＱ１がターンオンするタイミングに同期して、自己共振経路Ｗ３２を形成する。また、制御回路３は、トランジスタＱ２がターンオンするタイミングに同期して、自己共振経路Ｗ４２を形成する。この結果、整流回路２３０のダイオードＤ１１、Ｄ１２、トランジスタＱ１１、Ｑ１２に電流が流れない休止期間が生じ、ダイオードＤ１１、Ｄ１２、トランジスタＱ１１、Ｑ１２に生じるサージ電圧を抑制できる。言い換えると、トランジスタＱ１１のターンオン時にトランジスタＱ１１の寄生ダイオードに流れるリカバリー電流、及びトランジスタＱ１２のターンオン時にトランジスタＱ１２の寄生ダイオードに流れるリカバリー電流が低減する。したがって、トランジスタＱ１１、Ｑ１２のスイッチングによって発生するノイズを低減できる。

なお、トランジスタＱ１がオンし、トランジスタＱ２がオフしている期間では、共振電流Ｉｒ１１が正値になる。トランジスタＱ１がオフし、トランジスタＱ２がオンしている期間では、共振電流Ｉｒ１１が負値になる。

また、ダイオード電流Ｉｄ１１は、トランジスタＱ１１がターンオフすると立ち上がり、その後、トランジスタＱ１がターンオフすると立ち下がる。ダイオード電流Ｉｄ１２は、トランジスタＱ１２がターンオフすると立ち上がり、その後、トランジスタＱ２がターンオフすると立ち下がる。

なお、トランジスタＱ１１がターンオンするタイミングは、トランジスタＱ１がターンオンするタイミングに同期しなくてもよい。また、トランジスタＱ１２がターンオンするタイミングは、トランジスタＱ２がターンオンするタイミングに同期しなくてもよい。この場合、トランジスタＱ１１は、トランジスタＱ１のオン期間Ｐｏｎ１内にターンオンすればよく、トランジスタＱ１２は、トランジスタＱ２のオン期間Ｐｏｎ２内にターンオンすればよい。

本変形例においても、点灯システム１は、ＰＦＭ制御のみを行うときには不可能であった第２制御範囲Ｇ２（図１３参照）での出力制御が可能になる。さらに、点灯システム１は、出力特性として、利得の変化量が小さい領域を用いることで、出力の発振を抑制できる。

したがって、点灯システム１は、出力の発振を抑制し、かつ、出力の調整範囲をより広くすることができる。

（５）第２変形例
図２０は、第２変形例の点灯システム１の一部を示し、上述の第１変形例の整流回路２３０Ａの代わりに整流回路２３０Ｂを備え、上述の第１変形例の共振切替回路４Ａの代わりに共振切替回路４Ｂを備える。さらに、平滑コンデンサ２３１は、直列接続された２つの平滑コンデンサ２３１１、２３２２で構成される。なお、平滑コンデンサ２３１１の負極が平滑コンデンサ２３２２の正極に接続されている。

整流回路２３０Ｂは、４つのダイオードＤ２１〜Ｄ２４、及び２つのトランジスタＱ２１、Ｑ２２を備える。２つのトランジスタＱ２１、Ｑ２２は、本開示のスイッチに相当するエンハンスメント型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。

整流回路２３０Ｂでは、ダイオードＤ２１のアノードが２次巻線Ｎ２の一端に接続し、ダイオードＤ２１のカソードが平滑コンデンサ２３１１の正極に接続している。さらに、ダイオードＤ２２のアノードが平滑コンデンサ２３１２の負極に接続し、ダイオードＤ２２のカソードが２次巻線Ｎ２の一端（ダイオードＤ２１のアノード）に接続している。２次巻線Ｎ２の他端は、平滑コンデンサ２３１１の負極（平滑コンデンサ２３２２の正極）に接続している。さらに、トランジスタＱ２１のドレインは、２次巻線Ｎ２の一端（ダイオードＤ２１のアノード）に接続し、トランジスタＱ２１のソースは、ダイオードＤ２３のアノードに接続し、ダイオードＤ２３のカソードは、２次巻線Ｎ２の他端に接続している。さらに、トランジスタＱ２２のドレインは、２次巻線Ｎ２の他端（ダイオードＤ２３のカソード）に接続し、トランジスタＱ２２のソースは、ダイオードＤ２４のアノードに接続し、ダイオードＤ２４のカソードは、ダイオードＤ２２のアノードに接続している。すなわち、トランジスタＱ２１、Ｑ２２は、２次巻線Ｎ２に電気的に接続している。

共振切替回路４Ｂは、トランスＴ１の２次側に設けられており、２つのトランジスタＱ２１、Ｑ２２を備える。制御回路３のＬＬＣ制御部３２（図１４参照）は、トランジスタＱ２１、Ｑ２２のそれぞれのオン、オフを制御する。駆動回路３４（図１４参照）は、ＬＬＣ制御部３２から制御信号Ｙ１３１、Ｙ１３２を受け取り、制御信号Ｙ１３１に基づいてトランジスタＱ２１のゲート電圧Ｙｇ１１を調整し、制御信号Ｙ１３２に基づいてトランジスタＱ２２のゲート電圧Ｙｇ１２を調整する。

点灯システム１は、ＰＦＭ制御と、昇圧制御との両方を用いる。ＰＦＭ制御は、トランジスタＱ２１、Ｑ２２をオフ状態に維持しながら、トランジスタＱ１、Ｑ２（図１４参照）のスイッチング周波数を変化させる。昇圧制御は、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を下限周波数に維持しながら、トランジスタＱ２１、Ｑ２２をそれぞれオンオフさせる。すなわち、点灯システム１は、ＰＦＭ制御による利得の変化と、昇圧制御による利得の変化とを併用する。

本変形例においても、点灯システム１は、ＰＦＭ制御のみを行うときには不可能であった第２制御範囲Ｇ２（図１３参照）での出力制御が可能になる。さらに、点灯システム１は、出力特性として、利得の変化量が小さい領域を用いることで、出力の発振を抑制できる。

したがって、点灯システム１は、出力の発振を抑制し、かつ、出力の調整範囲をより広くすることができる。

（６）第３変形例
図２１は、第３変形例の点灯システム１の一部を示し、上述の第１変形例の整流回路２３０Ａの代わりに整流回路２３０Ｃを備え、上述の第１変形例の共振切替回路４Ａの代わりに共振切替回路４Ｃを備える。さらに、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２は、センタータップ付きの巻線である。

整流回路２３０Ｃは、３つのダイオードＤ３１〜Ｄ３３、及び１つのトランジスタＱ３１を備える。トランジスタＱ３１は、本開示のスイッチに相当するエンハンスメント型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。

整流回路２３０Ｃでは、ダイオードＤ３１のアノードが２次巻線Ｎ２の一端に接続し、ダイオードＤ３１のカソードが平滑コンデンサ２３１の正極に接続している。さらに、ダイオードＤ３２のアノードが２次巻線Ｎ２の他端に接続し、ダイオードＤ３２のカソードが平滑コンデンサ２３１の正極に接続している。２次巻線Ｎ２のセンタータップは、平滑コンデンサ２３１の負極に接続している。さらに、トランジスタＱ３１のドレインは、平滑コンデンサ２３１の正極（ダイオードＤ３１、Ｄ３２の各カソード）に接続し、トランジスタＱ３１のソースは、ダイオードＤ３３のアノードに接続し、ダイオードＤ３３のカソードは、２次巻線Ｎ２の他端に接続している。すなわち、トランジスタＱ３１は、２次巻線Ｎ２に電気的に接続している。

共振切替回路４Ｃは、トランスＴ１の２次側に設けられており、１つのトランジスタＱ３１を備える。制御回路３のＬＬＣ制御部３２（図１４参照）は、トランジスタＱ３１のオン、オフを制御する。駆動回路３４（図１４参照）は、ＬＬＣ制御部３２から制御信号を受け取り、制御信号に基づいてトランジスタＱ３１のゲート電圧Ｙｇ３１を調整する。

点灯システム１は、ＰＦＭ制御と、昇圧制御との両方を用いる。ＰＦＭ制御は、トランジスタＱ３１をオフ状態に維持しながら、トランジスタＱ１、Ｑ２（図１４参照）のスイッチング周波数を変化させる。昇圧制御は、トランジスタＱ１、Ｑ２のスイッチング周波数を下限周波数に維持しながら、トランジスタＱ３１をオンオフさせる。すなわち、点灯システム１は、ＰＦＭ制御による利得の変化と、昇圧制御による利得の変化とを併用する。

本変形例においても、点灯システム１は、ＰＦＭ制御のみを行うときには不可能であった第２制御範囲Ｇ２（図１３参照）での出力制御が可能になる。さらに、点灯システム１は、出力特性として、利得の変化量が小さい領域を用いることで、出力の発振を抑制できる。

したがって、点灯システム１は、出力の発振を抑制し、かつ、出力の調整範囲をより広くすることができる。

（７）第４変形例
制御回路３は、上述の実施形態、及び第１変形例〜第３変形例において、コンバータ回路２の出力として、コンバータ回路２の出力電流Ｉｏを調整している。しかし、制御回路３は、コンバータ回路２の出力として、コンバータ回路２の出力電圧Ｖｏを調整してもよい。すなわち、制御回路３は、コンバータ回路２の出力電流Ｉｏ及び出力電圧Ｖｏの少なくとも１つを、コンバータ回路２の出力として調整すればよい。

ＬＥＤユニット８などの照明負荷は、固体発光素子としてＬＥＤを有する構成に限らない。照明負荷は、例えば、有機ＥＬ（Organic Electro Luminescence、OEL）、又は半導体レーザダイオード（Laser Diode、LD）などの他の固体発光素子を有していてもよい。

（８）第５変形例
図２２は、照明器具９を示し、照明器具９は、照明器具９とは別体の点灯システム１から電力を供給される。照明器具９は、例えば競技場、スタジアム、ホール、及び劇場などに設置される。

照明器具９は、複数（図示例では４つ）の光源ユニット９１０と、照明器具本体９２０とを有する。また、照明器具９は、パネルユニット９３０、固定部材９４０、保護カバー９５０及び結線ボックス９６０等を有することが好ましい。

光源ユニット９１０は、光源であるＬＥＤユニット８（図１参照）等を備える。

照明器具本体９２０は、枠部９２１を有する。枠部９２１は、扁平な角筒状に形成されている。なお、枠部９２１は、アルミ又はアルミ合金により、扁平な角筒状に形成されていることが好ましい。

固定部材９４０は、固定板９４１と、固定板９４１の左右両端から上向きに立ち上がる一対のアーム片９４２とが金属板によって一体に形成されている。なお、固定部材９４０は、ステンレス鋼板等の金属板で形成されていることが好ましい。一対のアーム片９４２は、先端部に円形の挿通孔それぞれ貫通している。そして、挿通孔に挿通されるボルト９４６が、照明器具本体９２０の軸受部（図示しない）にねじ込まれる。つまり、固定部材９４０は、一対の軸受け部（図示しない）を介して、照明器具本体９２０と結合され、かつ、ボルト９４６を回転軸として照明器具本体９２０を回転可能に支持することができる。

パネルユニット９３０は、２枚のパネル９３１と、２つのパネルパッキン９３２とを有する。各パネル９３１は、短形の平板状に形成される。なお、パネル９３１は、例えばアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明性を有する合成樹脂材料、あるいはガラス等の透明性材料で形成されていることが好ましい。各パネルパッキン９３２は、短形の枠状に形成されている。各パネルパッキン９３２は、シリコーンゴム等の弾性を有する材料で形成されていることが好ましい。各パネルパッキン９３２の内周面には、パネル９３１の周部を嵌め込み可能な溝（図示しない）が形成されている。パネル９３１は、周部がパネルパッキン９３２の内周面の溝により嵌め込まれた状態で、照明器具本体９２０の枠部９２１内に前方から挿入される。

保護カバー９５０は、箱形に形成されている。保護カバー９５０は、４つの光源ユニット９１０を覆うように、照明器具本体９２０に取り付けられている。

上述のように照明器具９は、光源であるＬＥＤユニット８が取り付けられる照明器具本体９２０と、を備えている。点灯システム１は、照明器具９とは別体に構成され、点灯システム１は、電力供給線を介して照明器具９へ電力を供給する。

なお、点灯システム１とＬＥＤユニット８との両方が照明器具本体に取り付けられる構成であってもよい。

（８）まとめ
上述の実施形態に係る第１の態様の点灯システム（１）は、コンバータ回路（２）と、共振切替回路（４）と、制御回路（３）と、を備える。コンバータ回路（２）は、スイッチング素子（Ｑ１、Ｑ２）及び共振回路（２２）を有して、直流電源（５）から供給される直流電圧（Ｖｉｎ）を電圧変換し、照明負荷（８）へ電力を供給する共振形コンバータである。共振切替回路（４）は、照明負荷（８）を含まない共振回路（２２）の共振経路を自己共振経路（Ｗ３、Ｗ３２、Ｗ４２）とし、自己共振経路（Ｗ３、Ｗ３２、Ｗ４２）が形成されていない第１共振状態と自己共振経路（Ｗ３、Ｗ３２、Ｗ４２）が形成されている第２共振状態とを切り替える。制御回路（３）は、コンバータ回路（２）及び共振切替回路（４）を制御することで、照明負荷（８）の光出力を調整する。制御回路（３）は、光出力を第１範囲内で調整するとき、スイッチング素子（Ｑ１、Ｑ２）がオンしているオン期間（Ｐｏｎ１、Ｐｏｎ２）に亘って第１共振状態を維持し、かつ、スイッチング素子（Ｑ１、Ｑ２）のスイッチング周波数を変化させる第１制御を行う。制御回路（３）は、光出力が第１範囲より大きくなる第２範囲内で光出力を調整するとき、オン期間（Ｐｏｎ１、Ｐｏｎ２）において第２共振状態を含む第２制御を行う。

上述の点灯システム（１）は、出力の発振を抑制し、かつ、出力の調整範囲をより広くすることができる。

上述の実施形態に係る第２の態様の点灯システム（１）では、第１の態様において、制御回路（３）は、第２制御を行うとき、オン期間（Ｐｏｎ１、Ｐｏｎ２）において、第１共振状態及び第２共振状態を切り替えることが好ましい。

上述の点灯システム（１）は、出力の発振を抑制し、かつ、出力の調整範囲をより広くすることができる。

上述の実施形態に係る第３の態様の点灯システム（１）では、第２の態様において、オン期間（Ｐｏｎ１、Ｐｏｎ２）において第２共振状態となっている時間（ｔｏｎ１、ｔｏｎ２、ｔｏｎ３）が長くなるにつれて、光出力が増加することが好ましい。

上述の点灯システム（１）は、出力の発振を抑制し、かつ、出力の調整範囲をより広くすることができる。

上述の実施形態に係る第４の態様の点灯システム（１）では、第１乃至第３の態様のいずれか１つにおいて、制御回路（３）は、第２制御を行うとき、スイッチング周波数を一定とすることが好ましい。

上述の点灯システム（１）は、第１制御による調光レベルの下限で、第２制御を行うことができる。

上述の実施形態に係る第５の態様の点灯システム（１）では、第１乃至第４の態様のいずれか１つにおいて、制御回路（３）は、スイッチング素子（Ｑ１、Ｑ２）がターンオンするタイミング（ｔ１、ｔ１１、ｔ２１）に同期して、第１共振状態から第２共振状態に切り替えることが好ましい。

上述の点灯システム（１）は、サージによって発生するノイズを低減できる。

上述の実施形態に係る第６の態様の点灯システム（１）では、第１乃至第５の態様のいずれか１つにおいて、第１共振状態と第２共振状態とを切り替えるためのスイッチ（Ｑ４１、Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１）を含むことが好ましい。

上述の点灯システム（１）は、スイッチ（Ｑ４１、Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１）のオン、オフによって、第１共振状態と第２共振状態とを切り替えることができる。

上述の実施形態に係る第７の態様の点灯システム（１）では、第６の態様において、共振回路（２２）は、インダクタ（Ｌ１）、コンデンサ（Ｃ３）、及びトランス（Ｔ１）の１次巻線（Ｎ１）の直列回路と、トランス（Ｔ１）の２次巻線（Ｎ２）とを有することが好ましい。前記直列回路には、スイッチング素子（Ｑ１、Ｑ２）が電気的に接続する。２次巻線（Ｎ２）には、照明負荷（８）が電気的に接続する。スイッチ（Ｑ４１）は、１次巻線（Ｎ１）に電気的に接続している。

上述の点灯システム（１）は、スイッチ（Ｑ４１）のオン、オフによって、第２制御を行うことができる。

上述の実施形態に係る第８の態様の点灯システム（１）は、第７の態様において、スイッチ（Ｑ４１）に直列接続されたダイオード（Ｄ４１）を更に備えることが好ましい。スイッチ（Ｑ４１）は、１次巻線（Ｎ１）の両端間を導通、遮断する電界効果トランジスタであることが好ましい。

上述の点灯システム（１）は、共振切替回路（４）を具体的に実現できる。

上述の実施形態に係る第９の態様の点灯システム（１）は、第６の態様において、共振回路（２２）は、インダクタ（Ｌ１）、コンデンサ（Ｃ３）、及びトランス（Ｔ１）の１次巻線（Ｎ１）の直列回路と、トランス（Ｔ１）の２次巻線（Ｎ２）とを有することが好ましい。前記直列回路には、スイッチング素子（Ｑ１、Ｑ２）が電気的に接続する。２次巻線（Ｎ２）には、照明負荷（８）が電気的に接続する。スイッチ（Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１）は、２次巻線（Ｎ２）に電気的に接続している。

上述の点灯システム（１）は、スイッチ（Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１）のオン、オフによって、第２制御を行うことができる。

上述の実施形態に係る第１０の態様の点灯システム（１）では、第９の態様において、２次巻線（Ｎ２）の両端間には、フルブリッジ接続された２つのダイオード（Ｄ１１、Ｄ１２）及び２つの電界効果トランジスタ（Ｑ１１、Ｑ１２）を有する整流回路（２３０Ａ）が電気的に接続されることが好ましい。前記スイッチは、２つの電界効果トランジスタ（Ｑ１１、Ｑ１２）のうち少なくとも１つである。

上述の点灯システム（１）は、共振切替回路（４）を具体的に実現できる。

上述の実施形態に係る第１１の態様の点灯システム（１）は、第６乃至第１０の態様のいずれか１つにおいて、スイッチ（Ｑ４１、Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１）は、スイッチング素子（Ｑ１、Ｑ２）がターンオンするタイミング（ｔ１、ｔ１１、ｔ２１）に同期してターンオンすることが好ましい。

上述の点灯システム（１）は、スイッチ（Ｑ４１、Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１）のスイッチングによって発生するノイズを低減できる。

上述の実施形態に係る第１２の態様の照明システム（Ａ１）は、第１乃至第１１の態様のいずれか１つの点灯システム（１）と、照明負荷（８）と、を備える。

上述の照明システム（Ａ１）は、出力の発振を抑制し、かつ、出力の調整範囲をより広くすることができる。

上述の実施形態に係る第１３の態様の照明器具（９）は、第１２の態様の照明システムと、点灯システム（１）及び照明負荷（８）の少なくとも１つが取り付けられる本体（９２０）と、を備える。

上述の照明器具（９）は、出力の発振を抑制し、かつ、出力の調整範囲をより広くすることができる。

１ 点灯システム
２ コンバータ回路
２２ 共振回路
２３０Ａ 整流回路
３ 制御回路
４ 共振切替回路
５ 直流電源
８ 照明負荷
９２０ 照明器具本体（本体）
Ｐｏｎ１ オン期間
Ｐｏｎ２ オン期間
ｔｏｎ１、ｔｏｎ２、ｔｏｎ３ オン時間（自己共振経路が導通している時間）
ｔ１、ｔ１１、ｔ２１ タイミング
Ｑ１、Ｑ２ トランジスタ（スイッチング素子）
Ｑ４１、Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１ トランジスタ（スイッチ）
Ｗ３、Ｗ３２、Ｗ４２ 自己共振経路
Ｌ１ インダクタ
Ｃ３ コンデンサ
Ｔ１ トランス
Ｎ１ １次巻線
Ｎ２ ２次巻線
Ｄ４１ ダイオード
Ｄ１１、Ｄ１２ ダイオード
Ｖｉｎ 直流電圧

Claims (13)

1. スイッチング素子及び共振回路を有して、直流電源から供給される直流電圧を電圧変換し、照明負荷へ電力を供給する共振形コンバータであるコンバータ回路と、
   前記照明負荷を含まない前記共振回路の共振経路を自己共振経路とし、前記自己共振経路が形成されていない第１共振状態と前記自己共振経路が形成されている第２共振状態とを切り替える共振切替回路と、
   前記コンバータ回路及び前記共振切替回路を制御することで、前記照明負荷の光出力を調整する制御回路と、を備え、
   前記制御回路は、
   前記光出力を第１範囲内で調整するとき、前記スイッチング素子がオンしているオン期間に亘って前記第１共振状態を維持し、かつ、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を変化させる第１制御を行い、
   前記光出力が前記第１範囲よりも大きくなる第２範囲内で前記光出力を調整するとき、前記オン期間において前記第２共振状態を含む第２制御を行う
   点灯システム。
2. 前記制御回路は、前記第２制御を行うとき、前記オン期間において、前記第１共振状態及び前記第２共振状態を切り替える
   請求項１の点灯システム。
3. 前記オン期間において前記第２共振状態となっている時間が長くなるにつれて、前記光出力が増加する
   請求項２の点灯システム。
4. 前記制御回路は、前記第２制御を行うとき、前記スイッチング周波数を一定とする
   請求項１乃至３のいずれか１つの点灯システム。
5. 前記制御回路は、前記スイッチング素子がターンオンするタイミングに同期して、前記第１共振状態から前記第２共振状態に切り替える
   請求項１乃至４のいずれか１つの点灯システム。
6. 前記共振切替回路は、前記第１共振状態と前記第２共振状態とを切り替えるためのスイッチを含む
   請求項１乃至５のいずれか１つの点灯システム。
7. 前記共振回路は、インダクタ、コンデンサ、及びトランスの１次巻線の直列回路と、前記トランスの２次巻線とを有し、
   前記直列回路には、前記スイッチング素子が電気的に接続し、
   前記２次巻線には、前記照明負荷が電気的に接続し、
   前記スイッチは、前記１次巻線に電気的に接続している
   請求項６の点灯システム。
8. 前記スイッチに直列接続されたダイオードを更に備え、
   前記スイッチは、前記１次巻線の両端間を導通、遮断する電界効果トランジスタである 請求項７の点灯システム。
9. 前記共振回路は、インダクタ、コンデンサ、及びトランスの１次巻線の直列回路と、前記トランスの２次巻線とを有し、
   前記直列回路には、前記スイッチング素子が電気的に接続し、
   前記２次巻線には、前記照明負荷が電気的に接続し、
   前記スイッチは、前記２次巻線に電気的に接続している
   請求項６の点灯システム。
10. 前記２次巻線の両端間には、フルブリッジ接続された２つのダイオード及び２つの電界効果トランジスタを有する整流回路が電気的に接続され、
    前記スイッチは、前記２つの電界効果トランジスタのうち少なくとも１つである
    請求項９の点灯システム。
11. 前記スイッチは、前記スイッチング素子がターンオンするタイミングに同期してターンオンする
    請求項６乃至１０のいずれか１つの点灯システム。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１つの点灯システムと、
    前記照明負荷と、を備える
    照明システム。
13. 請求項１２の照明システムと、
    前記点灯システム及び前記照明負荷の少なくとも１つが取り付けられる本体と、を備える
    ことを特徴とする照明器具。

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