JP5842083B2

JP5842083B2 - 電源装置及び該電源装置を用いた照明器具

Info

Publication number: JP5842083B2
Application number: JP2010145388A
Authority: JP
Inventors: 迫　浩行; 浩行迫
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2030-06-25
Also published as: JP2012010526A

Description

本発明は、電源装置及び該電源装置を用いた照明器具に関するものである。

従来から、図２に示すように、直流電源Ｅの出力端間に複数個のＤＣ−ＤＣコンバータ１が互いに並列に接続されてなる電源装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。図２の例では、直流電源Ｅは、交流電源ＡＣから供給された交流電力を直流電力に変換するＡＣ−ＤＣコンバータである。

上記の電源装置では、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１にそれぞれ異なる直流負荷（図では発光ダイオードＬＤ１）を接続することで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の個数分の直流負荷を同時に動作させることができる。

ＤＣ−ＤＣコンバータ１としては例えば図３に示すバックコンバータ（降圧チョッパ回路）がある。このＤＣ−ＤＣコンバータ１は、直流電源Ｅの出力端間に接続されたコンデンサ（以下、「出力用コンデンサ」と呼ぶ。）Ｃ１とインダクタＬ１とスイッチング素子Ｑ１との直列回路と、この直列回路に並列に接続されたコンデンサＣ０と、出力用コンデンサＣ１とインダクタＬ１との直列回路に並列且つ直流電源Ｅの出力電圧に対して逆向きに接続された第１ダイオードＤ１と、スイッチング素子Ｑ１を周期的にオンオフ駆動する駆動回路ＤＲとを備え、出力用コンデンサＣ１の両端を出力端とする。スイッチング素子Ｑ１としては例えばＭＯＳＦＥＴを用いることができる。駆動回路ＤＲは、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電流を所定の目標値とするようにスイッチング素子Ｑ１のオンデューティをフィードバック制御する。このような駆動回路ＤＲは周知の電子回路で実現可能であるので詳細な図示並びに説明は省略する。また、図３の例では、直流電源Ｅの出力端間にはアクロスザラインコンデンサＣｘが接続されている。

特開２００５−２６８０００号公報

ところで、一般にＤＣ−ＤＣコンバータ１には出力電流の上限値が存在する。そして、上記の電源装置を用いて、個々のＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電流の上限値を上回るような定格電流を有する直流負荷を動作させる方法としては、図４に示すように１個の直流負荷（図では発光ダイオードＬＤ２）に複数個（図では２個）のＤＣ−ＤＣコンバータ１を接続するという方法が考えられる。例えば、個々のＤＣ−ＤＣコンバータ１では定格電流１５０ｍＡの発光ダイオードＬＤ１しか点灯させることができない場合であっても、図４のように接続すれば、定格電流３００ｍＡの発光ダイオードＬＤ２を点灯させることができる。

しかしながら、上記のスイッチング素子Ｑ１のオンオフ切替のタイミングは通常はＤＣ−ＤＣコンバータ１毎に異なる。従って、上記のように各ＤＣ−ＤＣコンバータ１が非絶縁型である場合に上記方法を採用すると、出力端が互いに接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ１間でスイッチング素子Ｑ１のオンオフ状態が異なるときにＤＣ−ＤＣコンバータ１間で電流の出入りが発生する。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ１を構成するスイッチング素子Ｑ１等の回路部品に過剰な電気的ストレスがかかる可能性があった。具体的には、スイッチング素子Ｑ１がオフされているＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力用コンデンサＣ１への充電電流が、低電圧側の出力端を通じて、スイッチング素子Ｑ１がオンされているＤＣ−ＤＣコンバータ１に流入し、インダクタＬ１とスイッチング素子Ｑ１との直列回路に流れてしまう。つまり、図３の使用形態であれば有り得ないような大きな電流が、図４の使用形態ではインダクタＬ１とスイッチング素子Ｑ１とに流れてしまうことになる。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、互いに並列に接続された複数個のＤＣ−ＤＣコンバータ間での電流の出入りが抑えられる電源装置及び該電源装置を用いた照明器具を提供することにある。

本発明の電源装置は、直流電力を出力する直流電源と、それぞれ非絶縁型のスイッチングコンバータからなり前記直流電源の出力電圧を変換する複数個のＤＣ−ＤＣコンバータとを備え、各前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、それぞれ、前記直流電源の出力端間に接続された出力コンデンサとインダクタとスイッチング素子との直列回路と、この直列回路に並列に接続されたコンデンサと、前記出力用コンデンサと前記インダクタとの直列回路に並列且つ前記直流電源の出力電圧に対して逆向きに接続された第１ダイオードと、前記スイッチング素子を周期的にオンオフ駆動する駆動回路とを備え、前記出力用コンデンサの両端を出力端とするバックコンバータと、前記バックコンバータの低電圧側の出力端にカソードを接続されアノードを前記ＤＣ−ＤＣコンバータの低電圧側の出力端に接続されて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの低電圧側の出力端からの電流の流出を阻止する第２ダイオードとを有することを特徴とする。

この電源装置において、前記直流電源はスイッチングコンバータを含み交流電力を直流電力に変換するＡＣ−ＤＣコンバータであることが望ましい。

本発明の照明器具は、上記いずれかの電源装置と、前記電源装置の出力電力により点灯される発光ダイオードとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、第２ダイオードにより、互いに並列に接続された複数個のＤＣ−ＤＣコンバータ間での電流の出入りが抑えられる。

本発明の実施形態を示す回路ブロック図である。電源回路の概略構成を示すブロック図である。従来例において２個のＤＣ−ＤＣコンバータにそれぞれ個別に発光ダイオードを接続した状態を示す回路ブロック図である。従来例において２個のＤＣ−ＤＣコンバータに１個の発光ダイオードを接続した状態を示す回路ブロック図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態の基本構成は図３及び図４で説明した従来例と共通であるので、共通する部分についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態においては、図１に示すように、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１の低電圧側の出力端には、それぞれ、アノードを負荷（図では発光ダイオードＬＤ２）側へ（つまり他のＤＣ−ＤＣコンバータ１の低電圧側の出力端へ）向けた第２ダイオードＤ２が接続されている。

上記構成によれば、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１において、それぞれ第２ダイオードＤ２により低電圧側の出力端から他のＤＣ−ＤＣコンバータ１への電流の流出が阻止されるから、回路部品にかかる電気的ストレスが抑えられる。

なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の個数は２個に限られず、３個以上としてもよい。

また、本実施形態のように直流電源ＥがＡＣ−ＤＣコンバータである場合、直流電源Ｅはスイッチングコンバータを含んでいたほうが、直流電源Ｅが例えば整流用のダイオードブリッジと平滑用のコンデンサとのみからなる場合に比べて力率が改善される。上記のようなＡＣ−ＤＣコンバータは周知であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。

１ＤＣ−ＤＣコンバータ
Ｄ２第２ダイオード
Ｅ直流電源

Claims

直流電力を出力する直流電源と、
それぞれ非絶縁型のスイッチングコンバータからなり前記直流電源の出力電圧を変換する複数個のＤＣ−ＤＣコンバータとを備え、
各前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、それぞれ、前記直流電源の出力端間に接続された出力コンデンサとインダクタとスイッチング素子との直列回路と、この直列回路に並列に接続されたコンデンサと、前記出力用コンデンサと前記インダクタとの直列回路に並列且つ前記直流電源の出力電圧に対して逆向きに接続された第１ダイオードと、前記スイッチング素子を周期的にオンオフ駆動する駆動回路とを備え、前記出力用コンデンサの両端を出力端とするバックコンバータと、前記バックコンバータの低電圧側の出力端にカソードを接続されアノードを前記ＤＣ−ＤＣコンバータの低電圧側の出力端に接続されて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの低電圧側の出力端からの電流の流出を阻止する第２ダイオードとを有することを特徴とする電源装置。
前記直流電源はスイッチングコンバータを含み交流電力を直流電力に変換するＡＣ−ＤＣコンバータであることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
請求項１又は請求項２記載の電源装置と、前記電源装置の出力電力により点灯される発光ダイオードとを備えることを特徴とする照明器具。