JP4680306B2 - 電源回路及び照明装置 - Google Patents
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Description
複数の負荷の駆動電流が異なる場合には、複数の負荷を駆動電流ごとに分けて、駆動電流が同じ負荷だけを直列接続して複数の負荷回路を構成し、それぞれ異なる電源回路に接続する。
電源回路の構成としては、共通の電源回路からに直列に抵抗を接続して各々の負荷に供給する駆動電流を制限する構成や、駆動電流をフィードバックして、各々にバックコンバータなどを用いて定電流駆動制御する構成などが知られている。
共通の電源回路に直列に抵抗を接続した構成は、構成が簡易であり、回路の小型化・製造コストの削減が図れる反面、電力効率が悪い。
また、各々にバックコンバータなどの定電流駆動回路を用いる構成は、電力効率が高い反面、構成が複雑であり、回路が大型化し、製造コストが高くなる。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、駆動電流が異なる複数の負荷回路に電力を供給する電源回路において、製造コストを低く、電力効率を高く、信頼性を高くすることを目的とする。
上記電源回路は、トランスと、定電流回路と、電流加算回路とを有し、
上記定電流回路は、電圧生成回路と、電流検出回路と、制御回路とを有し、上記第一の負荷回路と上記第二の負荷回路とを直列に電気接続した直列負荷回路に対して、上記第一の駆動電流を供給し、
上記電流加算回路は、上記トランスの第二の巻線を流れる電流からエネルギーを得て、上記第一の駆動電流と上記第二の駆動電流との差にあたる電流値の電流を上記第二の負荷回路に対して供給し、
上記電圧生成回路は、上記トランスの第一の巻線を流れる電流からエネルギーを得て、上記直列負荷回路に対して印加する電圧を生成し、
上記電流検出回路は、上記第一の負荷回路、及び、上記第二の負荷回路のうちのいずれかを電流検出対象回路とし、上記電流検出対象回路を流れる電流を検出し、
上記制御回路は、上記電流検出回路が検出した電流が所定の電流値になるよう、上記電圧生成回路を制御することを特徴とする。
実施の形態1について、図1〜図5を用いて説明する。
照明装置800は、例えば、白色LEDと赤色LEDなど、複数種類の発光素子を有する。照明装置800は、複数種類の発光素子が発した光を混合することにより、演色性が高く、電球色など所望の色温度の光を発する。
発光素子は、種類ごとに電気的特性が異なり、例えば、駆動電流値が異なっている。
それぞれの発光素子ユニット851,852(負荷回路、発光素子直列回路)は、単一種類の発光素子を有する。発光素子ユニット851,852が有する発光素子が複数の場合、発光素子は、互いに直列に電気接続されている。
定電流回路110は、複数の発光素子ユニット851,852を直列に電気接続した回路(以下「直列負荷回路」と呼ぶ。)に対して、電流を供給する。
電流加算回路150は、複数の発光素子ユニット851,852のうち一部の発光素子ユニット852に対して、電流を供給する。
この例では、発光素子ユニット851(第一の負荷回路)には、定電流回路110から供給された電流が流れ、発光素子ユニット852(第二の負荷回路)には、定電流回路110から供給された電流と電流加算回路150から供給された電流とを合わせた電流が流れる。
このため、定電流回路110は、発光素子ユニット851の発光素子を所望の明るさで点灯させる駆動電流値(以下「第一の駆動電流」と呼ぶ。)の電流を生成する。また、電流加算回路150は、発光素子ユニット852の発光素子を所望の明るさで点灯させる駆動電流値の電流(以下「第二の駆動電流」と呼ぶ。)と、第一の駆動電流との差にあたる電流値の電流を供給する。
これにより、発光素子ユニット851には、第一の駆動電流が流れ、発光素子ユニット852には、第二の駆動電流が流れ、それぞれの発光素子が所望の明るさで点灯する。それらの発光素子の発光出力を組み合わせて、所望の色温度を得る。
電圧生成回路111は、直列負荷回路に印加する電圧を生成する。
電流検出回路112は、発光素子ユニット851を流れる電流を検出する。なお、電流検出回路112は、発光素子ユニット851ではなく、発光素子ユニット852を流れる電流を検出する構成としてもよい。以下、電流検出回路112が電流検出の対象とする回路を、電流検出対象回路と呼ぶ。
制御回路114は、電流検出回路112が検出した電流に基づいて、電圧生成回路111を制御する。具体的に言えば、制御回路114は、電流検出回路112が検出した電流が所定の電流値(以下「目標電流値」と呼ぶ。)となるよう、電圧生成回路111が生成する電圧を調整する。すなわち、電流検出回路112が検出した電流が所定の電流値(目標電流値)より少ない場合、制御回路114は、電圧生成回路111が生成する電圧を高くして、電流検出回路112に流れる電流を増加させ、所定の電流値(目標電流値)に近づくように制御する。逆に、電流検出回路112が検出した電流が所定の電流値(目標電流値)より多い場合、制御回路114は、電圧生成回路111が生成する電圧を低くして、電流検出回路112に流れる電流を減少させ、所定の電流値(目標電流値)に近づくように制御する。
この例では、目標電流値は、第一の駆動電流である。また、電流検出対象回路が発光素子ユニット852である場合には、目標電流値は、第二の駆動電流である。
電源回路100は、直流あるいは脈流電圧を入力して、発光素子ユニット851,852に電力を供給する。
入力コンデンサC11は、電圧生成回路111の入力端子間に電気接続している。入力コンデンサC11は、電源を入力する。
スイッチング素子Q12は、制御回路114からの指示を表わす信号にしたがって開閉する。スイッチング素子Q12は、例えば、MOSFETである。スイッチング素子Q12の一端は、入力コンデンサC11の陽極端子に電気接続している。スイッチング素子Q12の他端は、整流素子D13のカソード端子に電気接続している。整流素子D13のアノード端子は、入力コンデンサC11の陰極端子と平滑コンデンサC14の陰極端子とに電気接続している。スイッチング素子Q12は、入力された電圧のスイッチングを行い、必要なエネルギーをトランスT60に伝達させる。
整流素子D13は、トランスT60の一次巻線L64(第一の巻線)に蓄積されたエネルギーを還流させる。
トランスT60は、一次巻線L64(第一の巻線)、二次巻線L62(第二の巻線)を有する。このうち、電圧生成回路111を構成するのは、一次巻線L64である。一次巻線L64は、DC/DCコンバータのチョークコイルに相当する動作を行う。一次巻線L64の一端は、スイッチング素子Q12と整流素子D13との接続点に電気接続している。一次巻線L64の他端は、平滑コンデンサC14の陽極端子に電気接続している。トランスT60は、電力を入力側から出力側へ伝達する。
平滑コンデンサC14の陽極端子は、直列負荷回路の陽極側端子(発光素子ユニット851の陽極側端子)に電気接続している。平滑コンデンサC14の陰極端子は、電流検出回路112を介して、直列負荷回路の陰極側端子(発光素子ユニット852の陰極側端子)に電気接続している。平滑コンデンサC14は、トランスT60の一次巻線L64(第一の巻線)の出力を平滑する。
直列負荷回路には、平滑コンデンサC14の両端に発生した電圧が印加される。
整流素子D51のアノード端子は、二次巻線L62の一端に電気接続している。整流素子D51のカソード端子は、平滑コンデンサC52の陽極端子と電流制限抵抗R53の一端とに電気接続している。平滑コンデンサC52の陰極端子は、二次巻線L62の他端と発光素子ユニット852の陰極側端子とに電気接続している。電流制限抵抗R53の他端は、発光素子ユニット852の陽極側端子に電気接続している。すなわち、トランスT60の二次巻線L62(第二の巻線)には、電流制限抵抗R53(電流制限回路)を介して、発光素子ユニット852が接続されている。
整流素子D51は、トランスT60の二次巻線L62の出力を整流する。平滑コンデンサC52は、整流素子D51で整流した二次巻線L62の出力を平滑する。電流制限抵抗R53は、発光素子ユニット852へ流入する電流を制限する。平滑コンデンサC52を放電する電流が、電流制限抵抗R53(電流制限回路)により制限され、発光素子ユニット852を流れる。
基準電圧源V41は、基準電圧となる電圧値の電圧を生成する。
差動増幅器A42(誤差増幅器)は、抵抗R21(電流検出抵抗)に発生する電圧と、基準電圧源V41の電圧とに基づいて演算を行い、制御IC145へ出力信号を出力する。差動増幅器A42は、電流検出回路112が出力した電流検出電圧と、基準電圧源V41が生成した電圧の電圧値とを比較して、比較結果を表わす信号を出力する。
制御IC145は、差動増幅器A42が出力した信号に基づいて、スイッチング素子Q12の開閉を制御する。
スイッチング素子Q12がオフになると、磁束を維持するため、整流素子D13がオンになり、一次巻線L64を流れていた電流(還流電流)が維持され、平滑コンデンサC14を更に充電する。すなわち、スイッチング素子Q12がオンのときもオフのときも平滑コンデンサC14を充電する電流が流れるオンオン動作をする。
このとき、二次巻線L62の両端に発生する電圧の極性が逆転し、平滑コンデンサC52の両端電圧より高ければ、整流素子D51がオンになり、二次巻線L62を電流が流れる。
一次巻線L64の両端には、平滑コンデンサC14の両端電圧とほぼ等しい電圧が逆向きに印加されるので、一次巻線L64を流れる電流は減っていく。また、二次巻線L62を流れる電流の向きは、二次巻線L62の両端電圧の極性と逆向きなので、二次巻線L62を流れる電流も減っていく。
これを繰り返すことにより、スイッチング素子Q12のオン期間及びオフ期間を通じた全期間において、一次巻線L64を介して、入力側(入力コンデンサC11)から出力側(平滑コンデンサC14)へ電力が伝達される。また、スイッチング素子Q12のオフ期間において、トランスT60の一次側(一次巻線L64)から二次側(二次巻線L62)へ電力が伝達される。
逆に、抵抗R21が出力した電流検出電圧が基準電圧源V41の基準電圧値より高い場合、すなわち、電流検出回路112が検出した電流が、所定の電流値より多い場合、制御IC145は、スイッチング素子Q12をオンにする期間の割合を低くすることにより、平滑コンデンサC14の両端電圧を低くする。これにより、直列負荷回路に印加される電圧が低くなり、直列負荷回路を流れる電流が減少する。
このようにして、制御回路114は、電流検出回路112に流れる電流が、所定の電流(目標電流値)となるように、電圧生成回路111が生成する電圧を制御している。
電圧生成回路111の出力電圧が直列負荷回路(発光素子ユニット851、852)に駆動電流を流す。電流検出回路112が検出した駆動電流と目標電流値とが一致するように、制御回路114が電圧生成回路111のスイッチング素子Q12のオンオフの開閉割合を制御する。これにより、定電流回路110は、直列負荷回路(発光素子ユニット851、852)に所定の電流(目標電流値。この例の場合、第一の駆動電流)を流す定電流駆動回路として動作する。
横軸は、直列負荷回路及び電流検出回路112の両端電圧を示す。縦軸は、直列負荷回路及び電流検出回路112を流れる電流を示す。曲線511は、直列負荷回路の電圧電流特性を示す。直線512は、電流検出回路112の電圧電流特性を示す。
横軸は、発光素子ユニット852及び電流制限抵抗R53の両端電圧を示す。縦軸は、発光素子ユニット852及び電流制限抵抗R53を流れる電流を示す。曲線521は、発光素子ユニット852の電圧電流特性を示す。直線522は、電圧値VC2・電流値I1を基準とした電流制限抵抗R53の電圧電流特性を示す。
また、発光素子ユニット852の順方向電圧が上昇すると、曲線521が右方向へ移動するので、曲線521と直線522との交点が直線522に沿って右下方向へ移動し、電流値I2が減少する。
このように、電流制限回路155として定電流回路を用いることにより、電流加算回路150が出力する電流の安定性を高くすることができる。
また、電流制限回路155は、三端子レギュレータを用いた別の回路構成でもよい。
上記電源回路100は、トランスT60と、定電流回路110と、電流加算回路150とを有する。
上記トランスT60は、第一の巻線(一次巻線L64)と、第二の巻線(二次巻線L62)とを有する。
上記定電流回路110は、電圧生成回路111と、電流検出回路112と、制御回路114とを有し、上記第一の負荷回路(発光素子ユニット851)と上記第二の負荷回路(発光素子ユニット852)とを直列に電気接続した直列負荷回路に対して、所定の電流I1(この例では、第一の駆動電流)を供給する。
上記電流加算回路150は、上記第二の巻線(二次巻線L62)を流れる電流からエネルギーを得て、上記第一の駆動電流と上記第二の駆動電流との差にあたる電流値の電流ΔIを上記第二の負荷回路(発光素子ユニット852)に対して供給する。
上記電圧生成回路111は、上記第一の巻線(一次巻線L64)を流れる電流からエネルギーを得て、上記直列負荷回路に対して印加する電圧を生成する。
上記電流検出回路112は、上記第一の負荷回路(発光素子ユニット851)、及び、上記第二の負荷回路(発光素子ユニット852)のうちのいずれかを電流検出対象回路とし、上記電流検出対象回路を流れる駆動電流を検出する。
上記制御回路114は、上記電流検出回路112が検出した電流が所定の電流値(この例では、第一の駆動電流)になるよう、上記電圧生成回路111を制御する。
この実施の形態における電源回路100によれば、駆動電流の異なる複数の負荷回路(発光素子ユニット851,852)を直列に電気接続した直列負荷回路(発光素子直列回路)に対して、定電流回路110が第一の駆動電流を供給し、第一の駆動電流よりも大きい第二の駆動電流を流す発光素子ユニット852に対して、電流加算回路150が第二の駆動電流と第一の駆動電流との差分にあたる電流を供給する。また、電流加算回路150は、供給する電流値が小さく、比較的簡易な回路構成で実現できるため、電流加算回路150の回路自体の消費電力が少ない。
よって、電源回路100は、駆動電流の異なる複数の負荷回路(発光素子ユニット)へ同時に電力を供給することができ、従来のような、複数の定電流駆動回路を用いた構成や、一つの電源回路から複数の負荷回路に抵抗で電流制限を行う構成と異なり、部品点数を減らすことができ、製造コストを削減し、信頼性を高めて、電力効率も向上させることができる。
上記第一のコンデンサ(平滑コンデンサC14)は、上記第一の巻線(一次巻線L64)を流れる電流により充電される。
上記第二のコンデンサ(平滑コンデンサC52)は、上記第二の巻線(二次巻線L62)を流れる電流により充電される。
上記電流制限回路155は、上記第二のコンデンサ(平滑コンデンサC52)を放電する電流を制限する。
上記第一の発光素子ユニット851は、一または直列に電気接続された複数の第一の発光素子を有し、上記第一の負荷回路として上記電源回路100に電気接続されている。
上記第一の発光素子は、上記第一の駆動電流により発光する。
上記第二の発光素子ユニット852は、一または直列に電気接続された複数の第二の発光素子を有し、上記第二の負荷回路として上記電源回路100に電気接続されている。
上記第二の発光素子は、上記第二の駆動電流により発光する。
上記発光素子直列回路は、直列に接続された第1及び第2の発光素子ユニット851,852を有する。上記第1の発光素子ユニット851は、1個または直列接続された複数の第1の発光素子を有する。上記第2の発光素子ユニット852は、上記第1の発光素子よりも駆動電流が大きい1個または直列接続された複数の第2の発光素子を有する。
上記電源回路100は、第1の巻線(一次巻線L64)及び第2の巻線(二次巻線L62)を有するトランスT60を有する。
上記発光素子直列回路は、上記トランスT60の上記第1の巻線に接続されて上記第1の巻線から供給される第1の駆動電流I1で駆動される。
上記第2の発光素子ユニット852は、上記トランスT60の上記第2の巻線に接続されて付加用電流ΔIが供給され、上記第1の駆動電流I1にこの付加用電流ΔIが加算された第2の駆動電流I2により駆動される。
なお、一次巻線L64の巻数に対する二次巻線L62の巻数の比率は、直列負荷回路全体の両端電圧に対する発光素子ユニット852の両端電圧の比率以上とする。
電流制限回路155は、電流制限抵抗R53、可変抵抗R54や定電流回路などに限らず、他の構成で電流を制限するものであってもよい。
上記電流検出回路112は、上記第1または第2の駆動電流を検出する。
上記第2の発光素子ユニット852は、上記電流制限回路155を介して、上記トランスT60の上記第2の巻線(二次巻線L62)に接続されて上記付加用電流ΔIが供給される。上記付加用電流ΔIは、上記電流制限回路155によって制限される。
上記制御回路は、上記第1または第2の駆動電流に基づき上記トランスT60の上記第1の巻線(一次巻線L64)に供給する電力を制御することにより、上記第1または第2の駆動電流を所定の電流(目標電流値)に制御する。
制御回路114は、差動増幅器A42に代えて、積分器、アナログ乗算器、IC、マイコンなどを用いて構成してもよい。
定電流回路110は、上記説明した構成に限らず、出力が制御可能な駆動回路であれば、他の構成であってもよい。
電流加算回路150は、上記説明したフライバック方式の構成に限らず、フォワード方式の構成など他の構成であってもよい。
また、整流素子D13,D51に代えて、MOSFETなどのスイッチング素子を設ける構成とし、スイッチング素子Q12の開閉と同期して、スイッチング素子を能動的に開閉制御する同期整流式の整流回路を用いてもよい。
また、部品点数を削減できるので、部品コストを安くし、部品の実装コストを安くし、回路規模を小型化することができる。
また、駆動する発光素子の種類や数量を増やした場合でも、駆動回路のコストの増加を抑制することができる。
また、回路を簡潔に構成することにより、部品点数を削減できるので、信頼性を向上できる。
また、この実施の形態では、駆動電流の異なる複数の発光ダイオードを駆動するために定電流駆動回路を複数設ける必要がなく、一つの定電流駆動回路と簡易な回路とで構成できるので、電力損失が減少し、電気効率の向上を図ることができる。
また、一次巻線L64(第一の巻線)とは別に設けた二次巻線L62(第二の巻線)により、発光素子ユニット852が必要とする電流から第一の駆動電流を差し引いた不足分の電流(第二の駆動電流と第一の駆動電流との差分の電流)を供給するので、電流制限抵抗R53(電流制限回路)での損失が小さくて済み、更に電力損失を削減し、電気効率を向上させることができる。
また、小出力の従となる発光出力用に小容量で高効率の定電流駆動用DC/DCコンバータを構成することは難しいが、以上説明した駆動回路は、構成が簡易であり、電気効率が向上し、省エネルギーに寄与できる。
特に、発光素子ユニット851を構成する発光素子(主たる発光出力を得る発光ダイオード)の数が多く、発光素子ユニット852を構成する発光素子(従たる発光出力を得る発光ダイオード)の数が少ない場合に、電気効率がより一層向上する。
また、スイッチング動作を行う定電流駆動用DC/DCコンバータの数が減ることにより、ノイズが減少する。
これにより、発光素子ユニット851,852の発光素子の輝度を変化させることができる。
これにより、発光素子ユニット852の発光素子の輝度を変化させ、複数の発光出力の組み合わせによる色温度を変化させることができる。
実施の形態2について、図6を用いて説明する。
なお、実施の形態1と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
入力コンデンサC11は、電圧生成回路111の入力端子間に電気接続している。一次巻線L64の一端は、入力コンデンサC11の陽極端子に電気接続している。スイッチング素子Q12は、制御回路114からの指示を表わす信号にしたがって開閉する。スイッチング素子Q12は、一次巻線L64の他端と、入力コンデンサC11の陰極端子との間に電気接続している。整流素子D13のアノード端子は、一次巻線L64とスイッチング素子Q12との接続点に電気接続している。平滑コンデンサC14は、整流素子D13のカソード端子と、入力コンデンサC11の陰極端子との間に電気接続している。電圧生成回路111は、平滑コンデンサC14の両端電圧を出力する。平滑コンデンサC14の陽極端子は、直列負荷回路の陽極側端子(発光素子ユニット852の陽極側端子)に電気接続している。平滑コンデンサC14の陰極端子は、直列負荷回路の陰極側端子(発光素子ユニット851の陰極側端子)に電気接続している。これにより、平滑コンデンサC14の両端に発生した電圧が、直列負荷回路に印加される。
スイッチング素子Q12をオフにすると、磁束を維持するため、整流素子D13がオンになり、一次巻線L64を流れる電流が維持されて、整流素子D13を介して平滑コンデンサC14を充電する。このとき、一次巻線L64の両端には、平滑コンデンサC14の両端電圧と入力コンデンサC11の両端電圧との差にあたる電圧が印加される。平滑コンデンサC14の両端電圧のほうが高ければ、一次巻線L64を流れる電流は減っていく。このとき、二次巻線L62の両端には逆極性の電圧が発生する。二次巻線L62の両端に発生した電圧が、平滑コンデンサC52の両端電圧より高ければ、整流素子D51がオンになり、二次巻線L62を電流が流れて、平滑コンデンサC52を充電する。その後、二次巻線L62を流れる電流も減っていく。
これを繰り返すことにより、トランスT60の一次側から二次側へエネルギーが伝達される。
また、電圧生成回路111は、もとからトランスを有する絶縁型DC/DCコンバータであってもよい。
実施の形態3について、図7〜図9を用いて説明する。
なお、実施の形態1と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
照明装置800は、三つの発光素子ユニット851〜853を有する。三つの発光素子ユニットのうち、最も駆動電流が少ないのは発光素子ユニット851であり、次いで発光素子ユニット852、発光素子ユニット853は最も駆動電流が大きいものとする。
電流加算回路150から供給される電流のうち、電流制限抵抗R53を通って供給される電流(以下「第一の追加電流」と呼ぶ。)は、発光素子ユニット852、発光素子ユニット853を通って、電流加算回路150に戻る。電流制限抵抗R53は、第一の追加電流が、発光素子ユニット852に必要な駆動電流(第二の駆動電流)と第一の駆動電流との差分になるよう、第一の追加電流を制限する。
電流加算回路150から供給される電流のうち、電流制限抵抗R73を通って供給される電流(以下「第二の追加電流」と呼ぶ。)は、発光素子ユニット853を通って、電流加算回路150に戻る。電流制限抵抗R73は、第二の追加電流が、発光素子ユニット853に必要な駆動電流(第三の駆動電流)と第二の駆動電流との差分になるよう、第二の追加電流を制限する。
すなわち、発光素子ユニット851及び電流検出回路112には、電圧生成回路111から供給された電流(第一の駆動電流)だけが流れる。発光素子ユニット852には、電圧生成回路111から供給された電流(第一の駆動電流)と、電流加算回路150から電流制限抵抗R53を介して供給された電流(第一の追加電流)とを合わせた電流(第二の駆動電流)が流れる。発光素子ユニット853には、それに加えて更に、電流制限抵抗R73を介して供給された電流(第二の追加電流)を合わせた電流(第三の駆動電流)が流れる。
電源回路100は、定電流回路110、二つの電流加算回路150,170を有する。トランスT60は、一次巻線L64と、二つの二次巻線L62,L65とを有する。
電流加算回路150は、二次巻線L62を流れる電流から発光素子ユニット852に供給する電流を生成する。電流加算回路150は、整流素子D51、平滑コンデンサC52、電流制限抵抗R53を有する。電流加算回路150は、電流制限抵抗R53に代えて、電流制限回路を有していてもよい。
電流加算回路170は、二次巻線L65を流れる電流から発光素子ユニット853に供給する電流を生成する。電流加算回路170は、整流素子D71、平滑コンデンサC72、電流制限抵抗R73を有する。電流加算回路170は、電流制限抵抗R73に代えて、電流制限回路を有していてもよい。
電源回路100は、定電流回路110、二つの電流加算回路150,170を有する。トランスT60は、一次巻線L64と、中間端子(中間タップ)のある二次巻線とを有する。二次巻線のうち、一端から中間端子までを二次巻線L62、中間端子から他端までを二次巻線L65と呼ぶ。二次巻線L62の巻数と二次巻線L65の巻数は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
電流加算回路150は、二次巻線L62を流れる電流から発光素子ユニット852に対して供給する電流を生成する。
電流加算回路170は、二次巻線L65を流れる電流から発光素子ユニット853に対して供給する電流を生成する。
なお、電流加算回路150あるいは電流加算回路170は、二次巻線の一端と中間端子との間に接続するのではなく、二次巻線の両端に接続する構成としてもよい。
上記電流制限回路(電流制限抵抗R53,R73)は、上記各第2の発光素子ユニット852,853に対応して複数設けられている。
上記トランスT60の上記第2の巻線(二次巻線L62,L65)及び上記電流制限回路(電流制限抵抗R53,R73)は、上記各第2の発光素子ユニット852,853に対応して複数設けられたものである。
上記各第2の発光素子ユニット852,853は、それぞれ上記電流制限回路を介して上記各第2の巻線に接続されている。
また、駆動する発光素子の種類や数量を増やした場合でも、駆動回路のコストの増加を抑制することができる。
なお、発光素子ユニット852の発光素子と、発光素子ユニット853の発光素子とは、同じ種類でも異なる種類でもよい。また、各発光素子ユニットを構成する発光素子の数は、2個以上でもよい。
実施の形態4について、図10を用いて説明する。
なお、実施の形態1と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
電源回路100は、実施の形態1で説明した構成に加えて、更に、電圧検出回路113を有する。
電圧検出回路113は、直列負荷回路に並列に電気接続されている。なお、電圧検出回路113は、直列負荷回路ではなく、発光素子ユニット851、あるいは、発光素子ユニット852に並列に電気接続されていてもよい。電圧検出回路113が並列に電気接続されている負荷回路を、電圧検出対象回路と呼ぶ。電圧検出回路113は、電圧検出対象回路の両端電圧(電圧値情報)を検出する。
電圧検出回路113は、例えば、抵抗であり、両端電圧と相関した電流が流れる。電圧検出回路113の電圧電流特性は、抵抗のように、両端電圧に比例した電流が流れるものであってもよいし、両端電圧が所定の閾値以下の場合は、ほとんど電流が流れず、両端電圧が閾値を超えた場合に、電流が流れる特性であってもよい。電圧検出回路113を流れる電流を、電圧検出電流と呼ぶ。
電流検出回路112は、電流検出対象回路を流れる電流と、電圧検出回路113を流れる電圧検出電流とを合わせた電流を検出する。
発光素子ユニット851,852の順方向電圧が上昇したので、流れる電流値が同じなら、発光素子ユニット851,852における消費電力が増加する。電圧検出回路113の働きにより、発光素子ユニット851,852を流れる電流が少なくなるので、発光素子ユニット851,852における消費電力の増加を抑制することができる。
Claims (6)
- 第一の駆動電流で動作する第一の負荷回路と、上記第一の駆動電流よりも大きい第二の駆動電流で動作する第二の負荷回路とに対して電力を供給する電源回路において、
上記電源回路は、トランスと、定電流回路と、電流加算回路とを有し、
上記トランスは、第一の巻線と、第二の巻線とを有し、
上記定電流回路は、電圧生成回路と、電流検出回路と、制御回路とを有し、上記第一の負荷回路と上記第二の負荷回路とを直列に電気接続した直列負荷回路に対して、上記第一の駆動電流を供給し、
上記電流加算回路は、上記第二の巻線を流れる電流からエネルギーを得て、上記第一の駆動電流と上記第二の駆動電流との差にあたる電流値の電流を上記第二の負荷回路に対して供給し、
上記電圧生成回路は、上記第一の巻線を流れる電流からエネルギーを得て、上記直列負荷回路に対して印加する電圧を生成し、
上記電流検出回路は、上記第一の負荷回路、及び、上記第二の負荷回路のうちのいずれかを電流検出対象回路とし、上記電流検出対象回路を流れる電流を検出し、
上記制御回路は、上記電流検出回路が検出した電流が所定の電流値になるよう、上記電圧生成回路を制御することを特徴とする電源回路。 - 上記制御回路は、上記第一の巻線に供給される電力を調整し、上記電圧生成回路が生成する電圧を調整することによって、上記電流検出回路に流れる電流が所定の電流値になるように制御することを特徴とする請求項1に記載の電源回路。
- 上記電圧生成回路は、第一のコンデンサを有し、上記第一のコンデンサの両端に発生する電圧を上記直列負荷回路に対して印加し、
上記第一のコンデンサは、上記第一の巻線を流れる電流により充電されることを特徴とする請求項2に記載の電源回路。 - 上記電流加算回路は、第二のコンデンサと、電流制限回路とを有し、上記第二のコンデンサを放電する電流を上記第二の負荷回路に対して供給し、
上記第二のコンデンサは、上記第二の巻線を流れる電流により充電され、
上記電流制限回路は、上記第二のコンデンサを放電する電流を制限することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電源回路。 - 上記電源回路は、更に、電圧検出回路を有し、
上記電圧検出回路は、上記第一の負荷回路、及び、上記第二の負荷回路、及び、上記直列負荷回路のうちのいずれかを電圧検出対象回路とし、上記電圧検出対象回路の両端に発生する電圧を検出し、
上記制御回路は、上記電圧検出回路が検出した電圧が所定の電圧値以下となる範囲内で、上記電流検出回路が検出した電流が所定の電流値となるよう、上記電圧生成回路を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の電源回路。 - 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の電源回路と、第一の発光素子ユニットと、第二の発光素子ユニットとを有し、
上記第一の発光素子ユニットは、一または直列に電気接続された複数の第一の発光素子を有し、上記第一の負荷回路として上記電源回路に電気接続され、
上記第一の発光素子は、上記第一の駆動電流により発光し、
上記第二の発光素子ユニットは、一または直列に電気接続された複数の第二の発光素子を有し、上記第二の負荷回路として上記電源回路に電気接続され、
上記第二の発光素子は、上記第二の駆動電流により発光することを特徴とする照明装置。
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