JP5190631B2

JP5190631B2 - Ｌｅｄ照明装置用電源システム及び給電方法

Info

Publication number: JP5190631B2
Application number: JP2010268834A
Authority: JP
Inventors: 昌宏若田
Original assignee: CCS Inc
Current assignee: CCS Inc
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2030-12-01
Also published as: JP2012119541A

Description

本発明は、定電圧方式又は定電流方式といったタイプの異なるＬＥＤ照明装置に給電するための電源システム及び給電方法に関するものである。

従来のＬＥＤ照明装置は、定電圧方式又は定電流方式といった駆動方式の異なるものが種々の用途に応じて適宜用いられている。また、定電流方式のＬＥＤ照明装置には種々の定格電流により駆動するものがあり、定電圧方式のＬＥＤ照明装置には種々の定格電圧により駆動するものがある。

例えば、１２Ｖ定格電圧又は２４Ｖ定格電圧のＬＥＤ照明装置（定電圧方式）には、それぞれ１２Ｖの定格電圧の定電圧電源装置（１２Ｖ電源）又は２４Ｖの定格電圧の定電圧電源装置（２４Ｖ電源）が接続され、例えばＰＷＭ制御により給電される。

またこのＬＥＤ照明装置には定電圧駆動方式のほかに定電流方式のものが有り、特許文献１に示すように、ＬＥＤ照明装置内部に定格電流を識別するための識別抵抗が設けられている。このＬＥＤ照明装置に接続された電源装置は、識別抵抗に電圧を印加して流れる電流を検出することによって、ＬＥＤ照明装置の定格電流を判別するように構成されている。そして、判別された定格電流となるように、当該ＬＥＤ照明装置に直列接続された定電流制御回路によって、ＬＥＤ照明装置に流れる電流を制御している。

さらにスポット照明用途のＬＥＤ照明装置（定電流方式）としては、１つのパワーＬＥＤ（２００ｍＡ以上の電流を連続して流すことのできるＬＥＤ）を有しており、このＬＥＤ照明装置には例えば５．５Ｖの定電圧で電流可変の電源装置が接続され、所定の電流が流れるように給電される。

このように従来のＬＥＤ照明装置は、駆動方式の違いや定格電圧又は定格電流の違いによってそれぞれ専用の電源装置を用意する必要がある。そうすると、用途に応じてＬＥＤ照明装置を用いる際に専用の電源装置を用意する必要があり、ＬＥＤ照明装置の故障等を防止するために対応する電源装置の選択や接続等に注意する必要がある。また、複数の電源装置を準備する必要があることから、コスト増大だけでなく、収納スペース拡大も招いてしまいユーザに負担をかけてしまう。

また、スポット照明用途のＬＥＤ照明装置を多チャンネルの１２Ｖ電源又は２４Ｖ電源に接続することも行われている。具体的にはＬＥＤ照明装置と電源装置との間に別途抵抗回路を介在させて、電圧又は電流をＬＥＤ照明装置の定格電圧又は定格電流となるように低下させる構成としている。このようなものでは、抵抗回路において不要な熱が発生してしまい、周辺機器等への熱影響を与えてしまう、又は電力消費が増大してしまうという問題がある。

さらに、定格電圧１２ＶのＬＥＤ照明装置を２４Ｖ電源に接続する場合や、ストロボ発光させるためのストロボ電源で電流を定格以内に抑えて使用する場合も上記と同様に、別途抵抗回路を接続する必要があり、不要な熱が発生して周辺機器等に熱影響を与えてしまう、又は電力消費が増大してしまうという問題がある。

その上、例えばスポット照明用途のＬＥＤ照明装置（定電流方式）と電源装置とを接続するケーブルが長い場合は、５．５Ｖの定電圧電源ではケーブルで生じる電圧降下によって、ＬＥＤから出る光の輝度が低下してしまうという問題もある。

特開２００４−１５８８４０号公報

そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、駆動方式又は定格電圧もしくは定格電流の異なるＬＥＤ照明装置を１つの電源システムによって給電可能にすることをその主たる所期課題とするものである。

すなわち本発明に係るＬＥＤ照明装置用電源システムは、所定の定格電流により通電すべきものであり当該定格電流を識別するための識別抵抗が設けられた定電流駆動型ＬＥＤ照明、または、所定の定格電圧により通電すべき定電圧駆動型ＬＥＤ照明が接続され、照明側プラス端子が接続される電源側プラス端子、照明側マイナス端子が接続される電源側マイナス端子、および、前記識別抵抗のマイナス端子が接続されるセンシング端子を有し、前記電源側プラス端子に可変電圧を印加するための可変電源部と、前記電源側プラス端子又は電源側マイナス端子に直列接続された定電流制御回路部と、電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明であるか、定電流駆動型ＬＥＤ照明であるかを、電源側プラス端子及びセンシング端子間に印加された所定電圧によって流れる電流を用いて判別する駆動方式判別部と、電源側の各端子に接続された照明が定電流駆動型ＬＥＤ照明である場合、当該定電流駆動型ＬＥＤ照明に付与された識別抵抗の抵抗値により定格電流を判別し、当該定格電流となるように前記プラス端子に印加する電圧を徐々に上げていく定電流駆動制御部とを備えることを特徴とする。

このようなものであれば、駆動方式判別部によってＬＥＤ照明の駆動方式を判別できるとともに、定電流駆動型ＬＥＤ照明と判別された場合には、定電流駆動制御部によって定電流駆動型ＬＥＤ照明の定格電流を判別することができる。また、定電流駆動制御部は、得られた定格電流となるように電圧を印加することによって、１つの電源システムによって、定格電流の異なる複数の定電流駆動型ＬＥＤ照明に給電することができる。これにより、従来の抵抗ボックスにより生じていた不要な熱発生の問題を好適に解消することができる。さらに、定電流駆動制御部は、定電流駆動型ＬＥＤ照明に流れる電流を定格電流とすべくプラス端子に印加する電圧を徐々に上げていくことにより、定電流駆動型ＬＥＤ照明と電源システムとの間に介在するケーブルによって生じる電圧降下影響を受けることなく、定電流駆動型ＬＥＤ照明に定格電流を流すことができる。これにより定電流駆動型ＬＥＤ照明の輝度低下を防止することができる。

電源システムに種々の定電流駆動型ＬＥＤ照明が接続されることになるが、それぞれの定電流駆動型ＬＥＤ照明の破損等を防止するためには、前記定格電流判別部が、識別抵抗の抵抗値により判別された定格電流を用いて過電流検出を行うことが望ましい。

また本発明に係るＬＥＤ照明装置用電源システムは、所定の定格電流により通電すべきものであり当該定格電流を識別するための識別抵抗が設けられた定電流駆動型ＬＥＤ照明、または、所定の定格電圧により通電すべき定電圧駆動型ＬＥＤ照明が接続され、照明側プラス端子が接続される電源側プラス端子、照明側マイナス端子が接続される電源側マイナス端子、および、前記識別抵抗のマイナス端子が接続されるセンシング端子を有し、前記電源側プラス端子に可変電圧を印加するための可変電源部と、前記電源側プラス端子又は電源側マイナス端子に直列接続された定電流制御回路部と、電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明であるか、定電流駆動型ＬＥＤ照明であるかを、電源側プラス端子及びセンシング端子間に印加された所定電圧によって流れる電流を用いて判別する駆動方式判別部と、電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明である場合、前記定電流制御回路部により当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明に所定電流を流して、定電圧駆動型ＬＥＤ照明のマイナス端子における電圧を検出することにより、当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別する定電圧駆動制御部とを備える

このようなものであれば、駆動方式判別部によってＬＥＤ照明の駆動方式を判別できるとともに、定電圧駆動型ＬＥＤ照明と判別された場合には、定電圧駆動制御部によって定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別することができる。また、定電圧駆動制御部は、得られた定格電圧を定電圧駆動型ＬＥＤ照明に印加することによって、１つの電源システムによって、定格電圧の異なる複数の定電圧駆動型ＬＥＤ照明に給電することができる。これにより、従来の抵抗ボックスにより生じていた不要な熱発生の問題を好適に解消することができる。

定電圧駆動制御部による定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧の判別を正確かつ簡単にするためには、複数種類の定電圧駆動型ＬＥＤ照明それぞれの電流電圧特性を示す特性データを格納する特性データ格納部を備え、前記定電圧駆動制御部が、前記定電圧駆動型ＬＥＤ照明のプラス端子に所定の電圧を印加して、前記定電流制御回路部により所定の一定電流を流した際の、前記定電圧駆動型ＬＥＤ照明のプラス端子電圧及びマイナス端子電圧の差分電圧と、前記特性データの示す電流電圧特性とから、接続された定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別するものであることが望ましい。この他、接続される定電圧駆動型ＬＥＤ照明の種類が特定されている場合には、前記定電流制御回路部により所定の一定電流を流した際の、前記定電圧駆動型ＬＥＤ照明のマイナス端子電圧の大小関係により、接続される定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別することができる。

電源システムに種々の定電圧駆動型ＬＥＤ照明が接続されることになるが、それぞれの定電圧駆動型ＬＥＤ照明の破損等を防止するためには、前記定電圧駆動制御部が、判別した定格電圧を印加することにより前記定電圧駆動型ＬＥＤ照明に流れる定格電流を用いて過電流検出を行うことが望ましい。

また本発明に係るＬＥＤ照明装置用電源システムは、所定の定格電流により通電すべきものであり当該定格電流を識別するための識別抵抗が設けられた定電流駆動型ＬＥＤ照明、又は所定の定格電圧により通電すべき定電圧駆動型ＬＥＤ照明が接続され、照明側プラス端子が接続される電源側プラス端子、照明側マイナス端子が接続される電源側マイナス端子及び前記識別抵抗のマイナス端子が接続されるセンシング端子を有し、前記電源側プラス端子に可変電圧を印加する可変電源部と、前記電源側プラス端子又は電源側マイナス端子に直列接続された定電流制御回路部と、電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明であるか、定電流駆動型ＬＥＤ照明であるかを、電源側プラス端子及びセンシング端子間に印加された所定電圧によって流れる電流値を用いて判別する駆動方式判別部と、前記駆動方式判別部により得られた結果により、電源側の各端子に接続された照明の種類に応じた制御を行う駆動制御部とを備えることを特徴とする。

さらに本発明に係るＬＥＤ照明装置用給電方法は、所定の定格電流により通電すべきものであって、当該定格電流を識別するための識別抵抗が設けられた定電流駆動型ＬＥＤ照明、又は所定の定格電圧により通電すべき定電圧駆動型ＬＥＤ照明が接続され、照明側プラス端子が接続される電源側プラス端子、照明側マイナス端子が接続される電源側マイナス端子及び前記識別抵抗のマイナス端子が接続されるセンシング端子を有するものであり、前記電源側プラス端子に可変電圧を印加するための可変電源部と、前記電源側プラス端子又は電源側マイナス端子に直列接続された定電流制御回路部とを備えるＬＥＤ照明装置用電源システムを用いたＬＥＤ照明装置用給電方法であって、電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明であるか、定電流駆動型ＬＥＤ照明であるかを、電源側プラス端子及びセンシング端子間に印加された所定電圧によって流れる電流を用いて判別する駆動方式判別ステップと、電源側の各端子に接続された照明が定電流駆動型ＬＥＤ照明である場合、当該定電流駆動型ＬＥＤ照明に付与された識別抵抗の抵抗値により定格電流を判別し、当該定格電流となるように前記プラス端子に印加する電圧を徐々に上げていく定電流駆動制御ステップとを具備することを特徴とする。

また本発明に係るＬＥＤ照明装置用給電方法は、所定の定格電流により通電すべきものであって、当該定格電流を識別するための識別抵抗が設けられた定電流駆動型ＬＥＤ照明、又は所定の定格電圧により通電すべき定電圧駆動型ＬＥＤ照明が接続され、照明側プラス端子が接続される電源側プラス端子、照明側マイナス端子が接続される電源側マイナス端子及び前記識別抵抗のマイナス端子が接続されるセンシング端子を有するものであり、前記電源側プラス端子に可変電圧を印加するための可変電源部と、前記電源側プラス端子又は電源側マイナス端子に直列接続された定電流制御回路部とを備えるＬＥＤ照明装置用電源システムを用いたＬＥＤ照明装置用給電方法であって、電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明であるか、定電流駆動型ＬＥＤ照明であるかを、電源側プラス端子及びセンシング端子間に印加された所定電圧によって流れる電流を用いて判別する駆動方式判別ステップと、電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明である場合、前記定電流制御回路部により当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明に所定電流を流して、定電流駆動型ＬＥＤ照明のマイナス端子における電圧を検出することにより、当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別する定電圧駆動制御ステップとを具備することを特徴とする。

また本発明に係る所定の定格電圧により通電すべき定電圧駆動型ＬＥＤ照明が接続され、照明側プラス端子が接続される電源側プラス端子及び照明側マイナス端子が接続される電源側マイナス端子を有し、前記電源側プラス端子に可変電圧を印加するための可変電源部と、前記電源側プラス端子又は電源側マイナス端子に直列接続された定電流制御回路部と、前記定電流制御回路部により当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明に所定電流を流して、定電圧駆動型ＬＥＤ照明のマイナス端子における電圧を検出することにより、当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別する定電圧駆動制御部と、複数種類の定電流駆動型ＬＥＤ照明それぞれの電流電圧特性を示す特性データを格納する特性データ格納部とを備え、前記定電圧駆動制御部が、前記定電圧駆動型ＬＥＤ照明のプラス端子に所定の電圧を印加して、前記定電流制御回路部により所定の一定電流を流した際の、前記定電圧駆動型ＬＥＤ照明のプラス端子電圧及びマイナス端子電圧の差分電圧と、前記特性データの示す電流電圧特性とから、接続された定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別することを特徴とする。これならば、定電圧駆動制御部によって定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別することができる。また、定電圧駆動制御部は、得られた定格電圧を定電圧駆動型ＬＥＤ照明に印加することによって、１つの電源システムによって、定格電圧の異なる複数の定電圧駆動型ＬＥＤ照明に給電することができる。これにより、従来の抵抗ボックスにより生じていた不要な熱発生の問題を好適に解消することができる。また、複数種類の定電流駆動型ＬＥＤ照明それぞれの電流電圧特性を示す特性データを用いることで、定電圧駆動制御部による定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧の判別を正確かつ簡単にすることができる。

このように構成した本発明によれば、駆動方式、定格電圧又は定格電流の異なるＬＥＤ照明装置を１つの電源システムによって給電可能にすることができる。

本発明の一実施形態に係るＬＥＤ光源装置用電源システムの構成を示す模式図。同実施形態の制御装置の具体的な機能構成を示す図。同実施形態の特性データが示す電流電圧特性の模式図。同実施形態のＬＥＤ照明装置用電源システムの動作を示すフローチャート。

以下に本発明に係るＬＥＤ照明装置用電源システム１００の一実施形態について図面を参照して説明する。

＜装置構成＞
本実施形態に係るＬＥＤ照明装置用電源システム１００は、定電圧方式により駆動される定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００を有するＬＥＤ照明装置又は定電流方式により駆動される定電流駆動型ＬＥＤ照明３００を有するＬＥＤ照明装置が接続される電源装置である。

具体的にこのものは、図１に示すように、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００又は定電流駆動型ＬＥＤ照明３００が接続され、回路側プラス端子が接続される電源側プラス端子１００ａ、回路側マイナス端子が接続される電源側マイナス端子１００ｂ、および、前記識別抵抗のマイナス端子が接続されるセンシング端子１００ｃを有する。

定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００は、図１（Ａ）に示すように、所定の定格電圧（例えば１２Ｖ又は２４Ｖ等）により通電すべきものであり、電源側プラス端子１００ａに接続される回路側プラス端子２００ａと、電源側マイナス端子１００ｂに接続される回路側マイナス端子２００ｂとを備え、複数のＬＥＤが直列接続されてなるＬＥＤ発光部２００ｄをプラス端子２００ａ及びマイナス端子２００ｂに１又は複数並列接続されて構成されている。このＬＥＤ照明２００は定電圧駆動型であることから、各ＬＥＤ発光部２００ｄにＬＥＤに直列して電流制限抵抗２００ｒが接続されている。またこの定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００には電源システム１００のセンシング端子１００ｃに接続されるダミー端子２００ｃが設けられている。このダミー端子２００ｃは、プラス端子２００ａとは電気的に分離して設けられている。なお、ダミー端子２００ｃを設けない構成としても良い。

定電流駆動型ＬＥＤ照明３００は、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）に示すように、所定の定格電流により通電すべきものであり、電源側プラス端子１００ａに接続される回路側プラス端子３００ａと、電源側マイナス端子１００ｂに接続される回路側マイナス端子３００ｂとを備え、１つのＬＥＤ又は複数のＬＥＤが直列接続してなるＬＥＤ発光部３００ｄをプラス端子３００ａ及びマイナス端子３００ｂ間に複数並列接続されて構成されている。なお、このＬＥＤ照明３００は定電流駆動型であることから、各ＬＥＤ発光部３００ｄに電流制限抵抗を設けるが無い。

また、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００には、当該ＬＥＤ照明３００の規格又は使用特性に対応した抵抗値を有する機種判別用の識別抵抗３００ｅを有する。本実施形態の識別抵抗３００ｅは、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００の調光上限値（光出力レベル最大）の最大許容電流である定格電流を識別するためのものであり、識別抵抗３００ｅのプラス端子はＬＥＤ発光部３００ｄのプラス端子側に接続されており、識別抵抗３００ｅのマイナス端子３００ｃは、電源側センシング端子１００ｃに接続される。これにより、プラス端子３００ａ及びマイナス端子３００ｂにより形成される回路は、ＬＥＤ発光部３００ｄとは独立した回路網を形成する。

なお図１には、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００として、複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤ発光部３００ｄをプラス端子３００ａ及びマイナス端子３００ｂに並列接続して構成されたもの（図１（Ｂ）参照）と、１つのパワーＬＥＤ（２００ｍＡ以上の電流を連続して流すことのできるＬＥＤ）からなるＬＥＤ発光部３００ｄがプラス端子３００ａ及びマイナス端子３００ｂに接続されたもの（図１（Ｃ）参照）が記載されているが、これに限定されない。

しかして、この電源システム１００は、電源側プラス端子１００ａに可変電圧を印加するための可変電源部２と、電源側プラス端子１００ａ又は電源側マイナス端子１００ｂに直列接続された定電流／ＰＷＭ制御回路部３と、可変電源部２及び定電流／ＰＷＭ制御回路部３を制御する制御装置４とを備える。

可変電源部２は、例えばＤＣ４８Ｖ以上の電圧を供給可能な交流電源からの電圧（Ｖ_ｉｎ）を変圧する変圧回路（ＤＣＤＣコンバータ）２１と、当該変圧回路２１からの交流電圧を整流平滑した直流電圧（Ｖ_ｏｕｔ＋）を出力する整流平滑回路２２と、電源側プラス端子１００ａに印加される出力電圧（Ｖ_ｏｕｔ＋）を検出するための分圧回路（電圧検出回路）２３とを備えている。変圧回路（ＤＣＤＣコンバータ）２１は、後述する制御装置４からの電圧指令値に基づいて、交流電源からの電圧（Ｖ_ｉｎ）を所定電圧に調整する。また、整流平滑回路２２の出力端が電源側プラス端子１００ａに接続される。

定電流／ＰＷＭ制御回路部３は、オペアンプとＦＥＴとを利用して構成したもので、その出力端が電源側マイナス端子１００ｂを介してＬＥＤのカソード側に接続されている。

この定電流／ＰＷＭ制御回路部３は、後述する制御装置４からの電流指令値に基づいて、ＬＥＤ照明２００、３００に流れる電流又は定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００に印加される電圧を制御する。詳細は後述するが、定電流／ＰＷＭ制御回路部３は、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００が接続された場合には、定電流制御回路としての機能及びＰＷＭ制御回路としての機能の両方を発揮し、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００が接続された場合には、定電流制御回路として機能する。

また、定電流／ＰＷＭ制御回路部３は、電源システム１００の各端子１００ａ〜１００ｃに接続されたＬＥＤ照明２００、３００を流れる電流を所定値に調整するものである。例えば、定電流／ＰＷＭ制御回路部３は、電源システム１００の各端子１００ａ〜１００ｃに定電流駆動型ＬＥＤ照明３００が接続された場合には、調光設定部５により設定された調光信号に比例した強さの制御電流を定電流駆動型ＬＥＤ照明３００に供給する。

一方、定電流／ＰＷＭ制御回路部３は、電源システム１００の各端子１００ａ〜１００ｃに定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００が接続された場合には、調光設定部５により設定された調光信号に基づいて、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００の光量を調整すべく、当該ＬＥＤ定電圧回路２００に印加される電圧をＰＷＭ制御する。

制御装置４は、電源側の各端子１００ａ〜１００ｃの接続されたＬＥＤ照明２００、３００の駆動方式を判別するとともに、接続されたＬＥＤ照明２００、３００の駆動方式に合わせてＬＥＤ照明２００、３００を制御するものであり、構造的には、例えばＣＰＵ、メモリ、入出力インタフェース等を備えた専用乃至汎用のコンピュータである。

そして、前記メモリに所定のプログラムをインストールし、そのプログラムに基づいてＣＰＵや周辺機器が協働することにより、図２に示すように、駆動方式判別部４１、特性データ格納部Ｄ１、定電圧駆動制御部４２、定電流駆動制御部４３等として機能する。

以下、各部４１〜４３、Ｄ１について説明する。
駆動方式判別部４１は、電源側の各端子１００ａ〜１００ｃに接続されたＬＥＤ照明２００、３００の駆動方式を判別するものであり、電源側プラス端子１００ａ及びセンシング端子１００ｃに所定電圧を印加し、センシング端子１００ｃ流れる電流を検出して、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００であるか、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００であるかを判別する。

具体的に駆動方式判別部４１は、電源側プラス端子１００ａ及びセンシング端子１００ｃ間に所定電圧を印加すべく変圧回路２１を制御するとともに、当該所定電圧を印加した際にセンシング端子１００ｃに流れる電流を検出する。そして、その電流がゼロであればセンシング端子１００ｃには定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００のダミー端子２００ｃが接続されていると判断し、電源システム１００に接続されているＬＥＤ照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００であると判断する。一方、センシング端子１００ｃに電流が流れれば、センシング端子１００ｃには識別抵抗３００ｅのマイナス端子３００ｃが接続されていると判断し、電源システム１００に接続されているＬＥＤ照明が定電流駆動型ＬＥＤ照明３００であると判断する。

定電圧駆動制御部４２は、電源システム１００に接続されたＬＥＤ照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００と判断された場合に、当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００の定格電圧を判別して、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００に当該定格電圧を印加するように可変電源部２を制御する。なお、定電圧駆動制御部４２は、交流電源から出力される電圧（Ｖ_ｉｎ）の計測値及び分圧回路２３の計測値を取得して、当該電圧値（Ｖ_ｉｎ）を昇圧又は降圧すべく変圧回路２１に電圧指令値を出力する。

具体的に定電圧駆動制御部４２は、定電流制御回路部３に所定の電流指令値を出力して定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００に所定電流を流し、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００のマイナス端子２００ｂの電圧（Ｖ_ｏｕｔ−）を検出することにより、当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００の定格電圧を判別する。

詳細には、定電圧駆動制御部４２は、変圧回路２１に電圧指令値を出力して、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００のプラス端子２００ａに所定の電圧（例えば２４Ｖ等）を印加する。また、定電圧駆動制御部４２は、定電流制御回路部３に電流指令値を出力して、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００に所定の定電流（１０ｍＡ（電流指令値））が流れるようにする。そして、定電圧駆動制御部４２は、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００のプラス端子電圧（Ｖ_ｏｕｔ＋）及びマイナス端子電圧（Ｖ_ｏｕｔ−）の差分電圧（Ｖ_ｆ）を算出する。また、定電圧駆動制御部４２は、特性データ格納部Ｄ１から特性データを取得し、当該データの示す電流電圧特性と差分電圧（Ｖ_ｆ）及び定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００に流れる電流とから、接続された定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００の定格電圧を判別する。

なお、特性データ格納部Ｄ１は、複数種類の定電流駆動型ＬＥＤ照明２００それぞれの電流電圧特性を示す特性データを格納している。この電流電圧特性は、図３に示すように、定格電圧の定められた定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００によって、通電開始電圧（Ｖ_ｆｍｉｎ）が異なることを示すデータである。なお、電流電圧特性において、通電開始電圧（Ｖ_ｆｍｉｎ）は、ＬＥＤ直列数により異なり、傾斜は並列接続回路数及び電流制限抵抗の有無により異なる。

定電流駆動制御部４３は、電源システム１００に接続されたＬＥＤ照明が定電流駆動型ＬＥＤ照明３００と判断された場合に、当該定電流駆動型ＬＥＤ照明３００の調光上限値（光出力レベル最大）の電流である定格電流を検出して、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００に当該定格電流が流れるように可変電源部２を制御する。

具体的に定電流駆動制御部４３は、前記駆動方式判別部４１により電源側プラス端子１００ａ及びセンシング端子１００ｃ間に所定電圧を印加した際にセンシング端子１００ｃに流れる電流を検出することにより、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００に付与された識別抵抗３００ｅの抵抗値を算出する。そして、その抵抗値により当該ＬＥＤ定電流回路３００の定格電流を判別する。なお、識別抵抗３００ｅの抵抗値と定格電流との対応データは予め制御装置４のメモリに記憶させておく。

また、定電流駆動制御部４３は、判別した定格電流となるように回路側プラス端子３００ａに印加する電圧（Ｖ_ｏｕｔ＋）を徐々に上げていくように、変圧回路２１に出力する電圧指令値を徐々に変更して変圧回路２１を制御する。

詳細には、定電流駆動制御部４３は、定電流制御回路部３から得られる検出電流を取得して、判別した定格電流と比較し、検出電流がその定格電流となるように、変圧回路２１を制御して定電流駆動型ＬＥＤ照明３００に印加する電圧（Ｖ_ｏｕｔ＋）を段階的に上げていく。

なお、電源システム１００には、制御モード設定部６が設けられており、ユーザの外部操作によって、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００又は定電流駆動型ＬＥＤ照明３００の制御モード（例えば定電圧ＰＷＭ制御モード、ストロボ発光制御モード等）を選択可能に構成されている。

次に本実施形態に係る電源システム１００の動作について図４のフローチャートを参照しつつ説明する。

電源システム１００に所望のＬＥＤ照明装置（定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００又は定電流駆動型ＬＥＤ照明３００）を接続した後に電源をＯＮする。なお、電源システム１００は、駆動方式等の判別を行うセンシング機能を発揮するセンシングＯＮ設定と、センシング機能を発揮しないセンシングＯＦＦ設定とを切り替え可能に構成されている。以下、センシングＯＮ設定である場合について説明する。

電源システム１００は、電源がＯＮされた直後から所定時間（例えば数秒）以内にセンシングを行う。まず、駆動方式判別部４１は、可変電源部２の変圧回路２１に所定の電圧指令値を出力して、電源側プラス端子１００ａに所定の定電圧（例えば５Ｖ）の電圧を印加するとともに、センシング端子１００ｃに流れる電流を検出する（ステップＳ１）。これによりセンシング端子１００ｃに電流が流れた場合には、駆動方式判別部４１は、電源側の各端子１００ａ〜１００ｃに定電流駆動型ＬＥＤ照明３００が接続されたと判断する。一方、センシング端子１００ｃに電流が流れない場合には、駆動方式判別部４１は、電源側の各端子１００ａ〜１００ｃに定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００が接続されたと判断する（ステップＳ２）。

電源側の各端子１００ａ〜１００ｃに定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００が接続されたと判断した場合に、駆動方式判別部４１はその判別信号を定電圧駆動制御部４２に出力する。この判別信号を受信した定電圧駆動制御部４２は、変圧回路２１に所定の電圧指令値を出力して、電源側プラス端子１００ａ（回路側プラス端子２００ａ）に所定の定電圧（例えば２４Ｖ）を印加するとともに、定電流／ＰＷＭ制御回路部３に電流指令値として所定電流（例えば１０ｍＡ）を出力する。そうすると、定電圧制御回路部４２は、電流指令値に基づいて、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００に流れる電流を制御する。このとき、定電圧駆動制御部４２は、定電流駆動型ＬＥＤ照明２００のマイナス端子２００ｂ（電源側マイナス端子１００ｂ）の電圧（Ｖ_ｏｕｔ−）を検出して、電源側プラス端子１００ａに印加されている電圧（Ｖ_ｏｕｔ＋）との差分電圧（Ｖ_ｏｕｔ＋−Ｖ_ｏｕｔ−）を算出し、当該差分電圧を定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００の固有の順電圧（Ｖ_ｆ）とする（ステップＳ３）。なお、このとき定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００に電流が流れない場合には、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００が接続されていないと判断して（ステップＳ４）、上記のステップＳ１に戻る。

また、定電圧駆動制御部４２は、特性データ格納部Ｄ１から特性データを取得して、この特性データが示す電流電圧特性の関係と、算出した順電圧（Ｖ_ｆ）及び定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００に流れる電流とから、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００の定格電圧（本実施形態では１２Ｖ又は２４Ｖ）を判別する（ステップＳ５）。このとき、定格電圧が１２Ｖ又は２４Ｖではないと判断された場合には、接続されたＬＥＤ照明装置が定格外のものであると判断してエラー処理後、ステップＳ１に戻る。

定電圧駆動制御部４２は、上記のステップＳ５において、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００の定格電圧が１２Ｖ又は２４Ｖであると判断した場合に、判別された定格電圧を電源側プラス端子１００ａ（回路側プラス端子２００ａ）に印加するように変圧回路２１に当該定格電圧を示す電圧指令値を出力する（ステップＳ６）。これにより、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００に所望の定格電圧が印加されることになる。なお、センシング終了後、定電圧駆動制御部４２は、調光設定部５から取得した調光信号に合わせて、定電流／ＰＷＭ制御回路部３を用いて調光制御を行う。

さらに、定電圧駆動制御部４２は、判別した定格電圧を印加することにより、調光上限値（光出力レベル最大）において定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００に流れる定格電流を検出し、その定格電流を過電流検出を行うための基準値としてメモリの所定領域に記憶し（ステップＳ７）、以後の過電流検出も行う。なお、過電流検出において定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００に過電流が生じた場合には、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００の故障を防止すべく、回路を遮断して定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００への給電を停止させる。

一方、電源側の各端子１００ａ〜１００ｃに定電流駆動型ＬＥＤ照明３００が接続されたと判断した場合に、駆動方式判別部４１はその判断信号を定電流駆動制御部４３に出力する。この判断信号を受信した定電流駆動制御部４３は、センシング端子１００ｃに流れる電流及びプラス端子１００ａ及びセンシング端子１００ｃ間の電圧から識別抵抗３００ｅの抵抗値を算出し、当該抵抗値から定電流駆動型ＬＥＤ照明３００の定格電流を判別する（ステップＳ８）。そして、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００のマイナス端子３００ｂ（電源側マイナス端子１００ｂ）の電流が前記判別した定格電流となるように、変圧回路２１に電圧指令値を出力することにより、電源側プラス端子１００ａの電圧を段階的に上昇させていく。なお、このとき定電流／ＰＷＭ制御回路部３のＦＥＴはＯＮ状態としている。そして、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００に流れる電流が定格電流となったときの印加電圧を、以後の照明における制御電圧とする（ステップＳ９）。なお、センシング終了後、定電流駆動制御部４３は、調光設定部５から取得した調光信号に合わせて、定電流／ＰＷＭ制御回路部３に電流指令値を出力し、この電流指令値を取得した定電流／ＰＷＭ制御回路部３は、その電流指令値に合わせて定電流駆動型ＬＥＤ照明３００に流れる電流を制御する。

さらに定電流駆動制御部４３は、識別抵抗３００ｅの抵抗値により判別された定格電流を過電流検出を行うための基準値としてメモリの所定領域に記憶し（ステップＳ１０）、以後の過電流検出も行う。なお、過電流検出において定電流駆動型ＬＥＤ照明３００に過電流が生じた場合には、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００の故障を防止すべく、回路を遮断して定電流駆動型ＬＥＤ照明３００への給電を停止させる。

＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態に係るＬＥＤ照明装置用電源システム１００によれば、駆動方式判別部４１によってＬＥＤ照明２００、３００の駆動方式を判別できるとともに、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００と判別された場合には、定電圧駆動制御部４２によって定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００の定格電圧を判別することができ、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００と判別された場合には、定電流駆動制御部４３によって定電流駆動型ＬＥＤ照明３００の定格電流を判別することができる。

また、定電圧駆動制御部４２は、得られた定格電圧を定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００に印加するとともに、定電流駆動制御部４３は、得られた定格電流となるように電圧を定電流駆動型ＬＥＤ照明３００印加することによって、１つの電源システム１００によって、定格電圧の異なる複数の定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００、及び定格電流の異なる複数の定電流駆動型ＬＥＤ照明３００に給電することができる。これにより、従来の抵抗ボックスにより生じていた不要な熱発生の問題や消費電力のロスを好適に解消することができる。

さらに、定電流駆動制御部４３は、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００に流れる電流を定格電流とすべくプラス端子３００ａに印加する電圧を徐々に上げていくことにより、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００と電源システム１００との間に介在するケーブルによって生じる電圧降下影響を受けることなく、定電流駆動型ＬＥＤ照明３００に定格電流を流すことができる。これにより定電流駆動型ＬＥＤ照明３００の輝度低下を防止することができる。

＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、前記実施形態の電源システムは、特性データ格納部を有し、特性データが示す電流電圧特性と順電圧（Ｖ_ｆ）とに基づいて各定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別するように構成しているが、電源システムは特性データ格納部を有さないものであっても良い。例えば、電源システムに接続され得る定電圧駆動型ＬＥＤ照明の１２Ｖ定格又は２４定格等のように予め決められた機種の場合には、電源側マイナス端子の電圧（Ｖ_ｏｕｔ−）の大小により、接続された定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別するように構成しても良い。

また、前記実施形態では、定電圧駆動型ＬＥＤ照明２００は、定格電圧が１２Ｖと２４Ｖの２機種について説明したが、その他の定格電圧を有する定電圧駆動型ＬＥＤ照明についても適用することができる。この場合、特性データ格納部にそれらの定電圧駆動型ＬＥＤ照明の電流電圧特性を示す特性データを格納しておく。

また、前記実施形態では定電流制御回路及びＰＷＭ制御回路を定電流／ＰＷＭ制御回路部により実現しているが、それぞれ異なる回路により構成しても良い。

さらに、定電流駆動型ＬＥＤ照明に設けられた識別抵抗を可変抵抗としても良い。このように構成することによって、定電流駆動型ＬＥＤ照明の輝度のばらつきを補正することができる。

その上、前記実施形態の電源システムへの接続が予定されていないＬＥＤ照明装置であっても、例えば可変抵抗等の識別抵抗を備えた外部抵抗を接続することによって、前記実施形態の電源システムを適用することができる。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・ＬＥＤ照明装置用電源システム
１００ａ・・・電源側プラス端子
１００ｂ・・・電源側マイナス端子
１００ｃ・・・センシング端子
２００・・・定電圧駆動型ＬＥＤ照明
３００・・・定電流駆動型ＬＥＤ照明
３００ｅ・・・識別抵抗
２００ａ、３００ａ・・・回路側プラス端子
２００ｂ、３００ｂ・・・回路側マイナス端子
２・・・可変電源部
３・・・定電流／ＰＷＭ制御回路部
４１・・・駆動方式判別部
４２・・・定電圧駆動制御部
４３・・・定電流駆動制御部
Ｄ１・・・特性データ格納部

Claims

所定の定格電流により通電すべきものであり当該定格電流を識別するための識別抵抗が設けられた定電流駆動型ＬＥＤ照明、または、所定の定格電圧により通電すべき定電圧駆動型ＬＥＤ照明が接続され、照明側プラス端子が接続される電源側プラス端子、照明側マイナス端子が接続される電源側マイナス端子、および、前記識別抵抗のマイナス端子が接続されるセンシング端子を有し、
前記電源側プラス端子に可変電圧を印加するための可変電源部と、
前記電源側プラス端子又は電源側マイナス端子に直列接続された定電流制御回路部と、
電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明であるか、定電流駆動型ＬＥＤ照明であるかを、電源側プラス端子及びセンシング端子間に印加された所定電圧によって流れる電流を用いて判別する駆動方式判別部と、
電源側の各端子に接続された照明が定電流駆動型ＬＥＤ照明である場合、当該定電流駆動型ＬＥＤ照明に付与された識別抵抗の抵抗値により定格電流を判別し、当該定格電流となるように前記プラス端子に印加する電圧を徐々に上げていく定電流駆動制御部とを備えるＬＥＤ照明装置用電源システム。
前記定電流駆動制御部が、識別抵抗の抵抗値により判別された定格電流を用いて過電流検出を行う請求項１記載のＬＥＤ照明装置用電源システム。
所定の定格電流により通電すべき定電流駆動型ＬＥＤ照明、または、所定の定格電圧により通電すべき定電圧駆動型ＬＥＤ照明が接続され、照明側プラス端子が接続される電源側プラス端子、照明側マイナス端子が接続される電源側マイナス端子、および、前記識別抵抗のマイナス端子が接続されるセンシング端子を有し、
前記電源側プラス端子に可変電圧を印加するための可変電源部と、
前記電源側プラス端子又は電源側マイナス端子に直列接続された定電流制御回路部と、
電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明であるか、定電流駆動型ＬＥＤ照明であるかを、電源側プラス端子及びセンシング端子間に印加された所定電圧によって流れる電流を用いて判別する駆動方式判別部と、
電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明である場合、前記定電流制御回路部により当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明に所定電流を流して、定電圧駆動型ＬＥＤ照明のマイナス端子における電圧を検出することにより、当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別する定電圧駆動制御部とを備えるＬＥＤ照明装置用電源システム。
複数種類の定電流駆動型ＬＥＤ照明それぞれの電流電圧特性を示す特性データを格納する特性データ格納部を備え、
前記定電圧駆動制御部が、前記定電圧駆動型ＬＥＤ照明のプラス端子に所定の電圧を印加して、前記定電流制御回路部により所定の一定電流を流した際の、前記定電圧駆動型ＬＥＤ照明のプラス端子電圧及びマイナス端子電圧の差分電圧と、前記特性データの示す電流電圧特性とから、接続された定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別するものである請求項３記載のＬＥＤ照明装置用電源システム。
前記定電圧駆動制御部が、判別した定格電圧を印加することにより前記定電流駆動型ＬＥＤ照明に流れる定格電流を用いて過電流検出を行う請求項３又は４記載のＬＥＤ照明装置用電源システム。
所定の定格電流により通電すべきものであり当該定格電流を識別するための識別抵抗が設けられた定電流駆動型ＬＥＤ照明、又は所定の定格電圧により通電すべき定電圧駆動型ＬＥＤ照明が接続され、照明側プラス端子が接続される電源側プラス端子、照明側マイナス端子が接続される電源側マイナス端子及び前記識別抵抗のマイナス端子が接続されるセンシング端子を有し、
前記電源側プラス端子に可変電圧を印加する可変電源部と、
前記電源側プラス端子又は電源側マイナス端子に直列接続された定電流制御回路部と、
電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明であるか、定電流駆動型ＬＥＤ照明であるかを、電源側プラス端子及びセンシング端子間に印加された所定電圧によって流れる電流値を用いて判別する駆動方式判別部と、
前記駆動方式判別部により得られた結果により、電源側の各端子に接続された照明の種類に応じた制御を行う駆動制御部とを備えるＬＥＤ照明装置用電源システム。
所定の定格電流により通電すべきものであって、当該定格電流を識別するための識別抵抗が設けられた定電流駆動型ＬＥＤ照明、又は所定の定格電圧により通電すべき定電圧駆動型ＬＥＤ照明が接続され、照明側プラス端子が接続される電源側プラス端子、照明側マイナス端子が接続される電源側マイナス端子及び前記識別抵抗のマイナス端子が接続されるセンシング端子を有するものであり、
前記電源側プラス端子に可変電圧を印加するための可変電源部と、前記電源側プラス端子又は電源側マイナス端子に直列接続された定電流制御回路部とを備えるＬＥＤ照明装置用電源システムを用いたＬＥＤ照明装置用給電方法であって、
電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明であるか、定電流駆動型ＬＥＤ照明であるかを、電源側プラス端子及びセンシング端子間に印加された所定電圧によって流れる電流を用いて判別する駆動方式判別ステップと、
電源側の各端子に接続された照明が定電流駆動型ＬＥＤ照明である場合、当該定電流駆動型ＬＥＤ照明に付与された識別抵抗の抵抗値により定格電流を判別し、当該定格電流となるように前記プラス端子に印加する電圧を徐々に上げていく定電流駆動制御ステップとを具備するＬＥＤ照明装置用給電方法。
所定の定格電流により通電すべき定電流駆動型ＬＥＤ照明、又は所定の定格電圧により通電すべき定電圧駆動型ＬＥＤ照明が接続され、照明側プラス端子が接続される電源側プラス端子、照明側マイナス端子が接続される電源側マイナス端子及び前記識別抵抗のマイナス端子が接続されるセンシング端子を有するものであり、
前記電源側プラス端子に可変電圧を印加するための可変電源部と、前記電源側プラス端子又は電源側マイナス端子に直列接続された定電流制御回路部とを備えるＬＥＤ照明装置用電源システムを用いたＬＥＤ照明装置用給電方法であって、
電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明であるか、定電流駆動型ＬＥＤ照明であるかを、電源側プラス端子及びセンシング端子間に印加された所定電圧によって流れる電流を用いて判別する駆動方式判別ステップと、
電源側の各端子に接続された照明が定電圧駆動型ＬＥＤ照明である場合、前記定電流制御回路部により当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明に所定電流を流して、定電流駆動型ＬＥＤ照明のマイナス端子における電圧を検出することにより、当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別する定電圧駆動制御ステップとを具備するＬＥＤ照明装置用給電方法。
所定の定格電圧により通電すべき定電圧駆動型ＬＥＤ照明が接続され、照明側プラス端子が接続される電源側プラス端子及び照明側マイナス端子が接続される電源側マイナス端子を有し、
前記電源側プラス端子に可変電圧を印加するための可変電源部と、
前記電源側プラス端子又は電源側マイナス端子に直列接続された定電流制御回路部と、
前記定電流制御回路部により当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明に所定電流を流して、定電圧駆動型ＬＥＤ照明のマイナス端子における電圧を検出することにより、当該定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別する定電圧駆動制御部と、
複数種類の定電流駆動型ＬＥＤ照明それぞれの電流電圧特性を示す特性データを格納する特性データ格納部とを備え、
前記定電圧駆動制御部が、前記定電圧駆動型ＬＥＤ照明のプラス端子に所定の電圧を印加して、前記定電流制御回路部により所定の一定電流を流した際の、前記定電圧駆動型ＬＥＤ照明のプラス端子電圧及びマイナス端子電圧の差分電圧と、前記特性データの示す電流電圧特性とから、接続された定電圧駆動型ＬＥＤ照明の定格電圧を判別するＬＥＤ照明装置用電源システム。