JP5872501B2 - 電源装置及び照明装置 - Google Patents

Description

この発明は、電源装置及び照明装置に関し、特に、光源を調光点灯する電源装置及び照明装置に関する。

従来、位相調光された交流電圧をもとに光源を調光点灯する電源装置が知られている（例えば、特許文献１）。

下記特許文献１には、位相制御された交流電圧を整流した入力電圧の立ち上がり時の入力電流を制限する限流抵抗を有する電流制限部と、入力電圧の位相角を検出する位相角検出部と、電流制限部の機能を停止させる停止部とを備える電源装置が記載されている。停止部は、位相角検出部で検出した位相角が所定範囲にある場合に、電流制限部の機能を停止させる。

特開２０１２−１５０９５５号公報

ところで、上記の特許文献１に記載されているような電源装置は、次のような動作を行い、定常駆動時に大きな突入電流が流れることを防止している。すなわち、入力電圧の立ち上がり時の入力電流（突入電流）が小さいとき、すなわち入力電圧の位相角が所定範囲内である場合には、電流制限部の機能が停止される。他方、突入電流が大きいとき、すなわち入力電圧の位相角が所定範囲内でないときには、電流制限部の機能が有効になり、電流制限部を用いて入力電流が制限される。

しかしながら、このような電源装置では、次のような問題が発生する可能性がある。すなわち、入力電圧の印加が開始される起動時において、電流制限部の後段に接続されたコンデンサ等の蓄電部に電荷が十分に蓄電される前に、電流制限部の機能を停止させているので、コンデンサ等の蓄電部に流れる充電電流により、大きな突入電流が流れてしまうという問題がある。

このような従来の電源装置において生じる問題について、以下に具体的に説明する。

図８は、従来の電源装置を用いた照明装置の回路構成を示す図である。

図８に示されるように、照明装置８００は、交流電源Ｖａｃと、位相調光器２と、電源装置８０１と、ＬＥＤモジュール１０とを備える。位相調光器２は、交流電源Ｖａｃからの交流電圧をもとに、位相制御された交流電圧を出力する。ここで位相制御とは、交流電圧の半周期における所定期間だけ、交流電圧を導通させる制御をいう。

電源装置８０１は、以下の構成要素を備えている。

整流回路８０３は、例えば全波整流回路である。整流回路８０３は、交流電圧を全波整流し、整流電圧を出力する。

コンバータ回路部８０４は、ＬＥＤモジュール１０に所定の電流を供給する。コンバータ回路部８０４は、入力される整流電圧に従って充放電されるコンデンサＣ１を含んでいる。

電流制限回路８０５は、電流制限抵抗Ｒ４、スイッチ素子Ｑ２、ツェナーダイオードＺＤ１、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、スイッチ素子Ｑ１（トランジスタ）、ダイオードＤ１、及びコンデンサＣ２を備える。電流制限抵抗Ｒ４は、整流回路８０３からの整流電圧の立ち上がり時の入力電流（突入電流）を制限するために配置されている。スイッチ素子Ｑ２は、電流制限抵抗Ｒ４の両端にドレイン端子及びソース端子が接続されて配置されている。電流制限回路８０５は、起動時において電流制限抵抗Ｒ４に電流を流す突入電流防止動作を行う。その後、電流制限回路８０５のスイッチ素子Ｑ２は、電流制限抵抗Ｒ４で消費される電力損失を低減するために、交流電圧の立ち上がり毎に、交流電圧の立ち上がりエッジよりも少し遅れてオン状態となり、交流電圧のサイクルで、オン／オフを繰り返す。電流制限回路８０５は、スイッチ素子Ｑ１がオン、オフし、それに従ってスイッチ素子Ｑ２がオフ、オンすることで、電流制限抵抗Ｒ４で消費される電力損失を低減する。

なお、上記の突入電流は、主にコンデンサＣ１などに流れる電流である。

図９は、従来の電源装置８０１の位相角が９０°と２７０°の場合の動作を説明するタイミングチャートである。

図９においては、電源装置８０１の起動時及び起動後における、電源装置８０１の各部の電圧や電流の波形が示されている。図９におけるＡからＥの各波形は、図８中に示されるＡからＥの各部におけるものである。図９において、Ａは整流電圧、Ｂは出力電圧、Ｃはスイッチ素子Ｑ１のベース電位、Ｄはスイッチ素子Ｑ２のゲート電位をそれぞれ示している。Ｅは整流回路８０３の端子ｂ側に流れる電流である。また、図９においては、図８中のスイッチ素子Ｑ２の動作状態が示されている。

図１０は、図９の時刻Ｔ０から時刻Ｔ６までの期間を時間軸方向に拡大して示す図である。

図１０に示されるように、まず、時刻Ｔ０において、交流電圧の入力が開始されると、電源装置８０１が起動する。このとき、所定の電流値まで、Ｅ部に電流（突入電流）が流れる。この電流値は、電流制限抵抗Ｒ４の抵抗値に応じて決定される最大値、すなわち入力電圧を電流制限抵抗Ｒ４の抵抗値で除算した値に達する。

Ｃ部において、スイッチ素子Ｑ１のベース電位は、交流電圧の入力開始から急激に上昇する。そのため、スイッチ素子Ｑ１は、起動から（時刻Ｔ０から）短時間で、オン状態からオフ状態となる。

時刻Ｔ１において、スイッチ素子Ｑ２のゲート電位はオン電圧Ｖｇｓに達する（Ｄ部）。これに応じて、スイッチ素子Ｑ２がオン状態となる。スイッチ素子Ｑ２がオン状態となると、電流制限抵抗Ｒ４の短絡が生じる。その結果、電流制限抵抗Ｒ４に電流が流れなくなり、電流制限回路８０５の機能が停止する。

このように時刻Ｔ１において電流制限回路８０５の機能が停止するとき、突入電流はまだ流れており、かつ、コンデンサＣ１に電荷が十分に充電されていない状態である。そのため、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの、スイッチ素子Ｑ２がオン状態となる立ち上がり期間において、Ｅ部に大きな突入電流が流れる。例えば、電流制限抵抗Ｒ４が機能しているときの電流が数アンペア程度であるのに対して、この突入電流は、数十アンペア程度にまで達することがある。

本発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、起動時に突入電流が流れることを防止できる電源装置及び照明装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、電源装置は、位相制御された交流電圧を整流する整流手段と、整流手段から出力される整流電圧の立ち上がり毎に整流手段から流れる入力電流を制限する電流制限抵抗を含む電流制限手段と、整流手段への交流電圧の入力が開始されてから所定期間が経過するまで、電流制限手段に整流手段から流れる入力電流を制限させる調整手段とを備え、電流制限手段は、電流制限抵抗に並列接続されたスイッチ素子を備え、スイッチ素子がオフ状態であるときに電流制限抵抗を用いて入力電流が制限されるとともに、電源装置が駆動しているとき、整流電圧の立ち上がり毎に、その立ち上がりエッジよりも遅れてスイッチ素子がオフ状態からオン状態になることを繰り返すように構成されており、所定時間は、電源装置の起動開始時における、整流手段への交流電圧の入力が開始されてからスイッチ素子がオン状態になるまでにかかる時間であり、調整手段は、電源装置の起動が開始されたとき、整流手段への交流電圧の入力が開始されてから所定期間が経過するまでスイッチ素子をオフ状態にし、電源装置の起動開始時における整流電圧の立ち上がりからスイッチ素子がオン状態となるタイミングを、電源装置の起動後におけるタイミングよりも遅延させる。

好ましくは、スイッチ素子は、その制御端子に印加される電圧に応じてオン状態になり、調整手段は、制御端子に印加される電圧の、整流手段への交流電圧の入力が開始されてからの上昇率を抑制することで、スイッチ素子がオン状態になるタイミングを遅延させる。

好ましくは、調整手段は、整流手段への交流電圧の入力が開始されてから流れる電流に基づき充電される充電部を有し、所定期間は、充電部の時定数に対応する期間である。

好ましくは、電源装置は、整流手段の後段に接続されて、整流電圧に従って充電されるコンデンサを含むコンバータ回路部をさらに備え、整流手段への交流電圧の入力が開始されてからコンデンサの電圧が所定の電圧に達するまでの時間に対応して充電部の時定数が設定されている。

好ましくは、調整手段は、整流手段への交流電圧の入力が停止されたときに充電部に充電されている電荷を放電する放電部をさらに有し、放電部の時定数は、交流電圧の入力停止から再度入力が開始されるまでの起動インターバルよりも小さくなるように設定されている。

本発明の他の局面に従うと、照明装置は、上述に記載の電源装置と、電源装置を用いて電力が供給される光源とを備える。

これらの発明に従うと、調整手段が、整流手段への交流電圧の入力が開始されてから所定期間が経過するまで、電流制限手段に入力電流を制限させる。したがって、起動時に突入電流が流れることを防止できる電源装置及び照明装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態における電源装置を用いた照明装置の回路構成を示す図である。 コンバータ回路部の構成を示す図である。 コンバータ回路部の別の構成例を示す図である。 電源装置の起動時の位相角が９０°および２７０°の場合の動作を説明するタイミングチャートである。 図４の時刻Ｔ０から時刻Ｔ６までの期間を時間軸方向に拡大して示す図である。 電源装置の再起動時の動作を説明するタイミングチャートである。 調整回路の一変型例を示す回路図である。 従来の電源装置を用いた照明装置の回路構成を示す図である。 従来の電源装置の位相角が９０°と２７０°の場合の動作を説明するタイミングチャートである。 図９の時刻Ｔ０から時刻Ｔ６までの期間を時間軸方向に拡大して示す図である。

以下、本発明の実施の形態における電源装置を用いた照明装置について説明する。

［実施の形態］

図１は、本発明の実施の形態の１つにおける電源装置を用いた照明装置の回路構成を示す図である。

図１に示されるように、照明装置２０は、交流電源Ｖａｃと、位相調光器２と、電源装置１と、ＬＥＤモジュール（光源の一例）１０とを備える。ＬＥＤモジュール１０は、電源装置１から電力が供給されて駆動される。

位相調光器２は、交流電源Ｖａｃに接続されている。位相調光器２は、交流電源Ｖａｃからの交流電圧をもとに、位相制御された交流電圧を出力する。すなわち、位相調光器２は、交流電圧の半周期における所定期間だけ、交流電圧を導通させて、交流電圧を出力する。位相調光器２は、例えばトライアックを備えるものであるが、位相調光器２の具体的な構成は特にこれに限定されない。

電源装置１は、整流回路（整流手段の一例）３と、コンバータ回路部４と、電流制限回路（電流制限手段の一例）５と、調整回路（調整手段の一例）６とを含んでいる。

整流回路３は、例えば全波整流回路である。整流回路３は、交流電圧を全波整流し、整流電圧を出力する。なお、整流回路３は、半波整流回路であってもよい。

コンバータ回路部４は、ＬＥＤモジュール１０に所定の電流（定電流）を供給する。コンバータ回路部４は、入力される整流電圧に従って充放電されるコンデンサＣ１を含んでいる。

図２は、コンバータ回路部４の構成を示す図である。図３は、コンバータ回路部４の別の構成例を示す図である。

図２に示されるように、コンバータ回路部４は、例えばＰＦＣ回路（力率改善回路）４ａと、出力コンデンサＣ１１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ７とを有している。出力コンデンサＣ１１は、図１におけるコンデンサＣ１に対応する。

なお、コンバータ回路部４の構成は、図２に示されるようなものに限られない。すなわち、図３に示されるように、コンバータ回路部４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂと、その前段（整流回路３側であって電流制限回路５側）に配置された入力コンデンサＣ１２及びダイオードＤ４などで構成されるものであってもよい。

図１において、電流制限回路５は、電流制限抵抗Ｒ４、スイッチ素子Ｑ２、ツェナーダイオードＺＤ１、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、スイッチ素子Ｑ１、ダイオードＤ１、及びコンデンサＣ２を備える。電流制限回路５は、整流回路３とコンバータ回路部４との間に配置されている。

電流制限抵抗Ｒ４は、整流回路３の端子ｂとコンバータ回路部４とを接続する低圧側のラインに挿入されている。電流制限抵抗Ｒ４は、整流回路３からの整流電圧の立ち上がり時の入力電流（突入電流）を制限するために配置されている。

スイッチ素子Ｑ２は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）である。スイッチ素子Ｑ２のドレイン及びソースは、電流制限抵抗Ｒ４の両端に接続されている。すなわち、スイッチ素子Ｑ２は、電流制限抵抗Ｒ４に並列接続されている。

抵抗素子Ｒ１，Ｒ２は、整流電圧を分圧する。分圧された電圧は、ダイオードＤ１及び抵抗素子Ｒ３を介してスイッチ素子Ｑ２のゲート端子（制御端子の一例）に印加される。ツェナーダイオードＺＤ１は、抵抗素子Ｒ３からスイッチ素子Ｑ２への接続ラインと、低圧側ライン（整流回路３の端子ｂ側のライン）との間に配置されており、スイッチ素子Ｑ２のゲート端子に印加される電圧を規制する。抵抗素子Ｒ３とダイオードＤ１との間には、スイッチ素子Ｑ１とコンデンサＣ２とが配置されている。コンデンサＣ２は、抵抗素子Ｒ３が配置されているラインと、低圧側ラインとの間に配置されている。スイッチ素子Ｑ１は、例えば、トランジスタである。スイッチ素子Ｑ１のベース端子は抵抗素子Ｒ１，Ｒ２とが接続される地点に接続されている。スイッチ素子Ｑ１のエミッタ端子は抵抗素子Ｒ３が配置されているラインに接続されており、コレクタ端子は低圧側ラインに接続されている。

電源装置１が起動しているとき、電流制限回路５において、スイッチ素子Ｑ２は、交流電圧の立ち上がり毎、すなわち整流電圧の立ち上がり毎に、立ち上がりエッジよりも少し遅れてオン状態となる。すなわち、スイッチ素子Ｑ２は、整流回路３への交流電圧の入力が開始される時にはオフ状態であって、整流回路３への交流電圧の入力が開始された後に、そのゲート端子に印加される電圧に応じてオン状態になる。

スイッチ素子Ｑ２がオフ状態のとき、すなわち電流制限回路５がオンのとき、電流制限抵抗Ｒ４に電流が流れる。その結果、整流回路３から出力される整流電圧の立ち上がり時における入力電流が制限される。その後、スイッチ素子Ｑ２がオン状態となり、電流制限回路５がオフとなることで、電流制限抵抗Ｒ４を迂回して電流が流れる。このように、必要なときだけ電流制限抵抗Ｒ４を利用した入力電流の制限が行われるので、電流制限抵抗Ｒ４で消費される電力損失が低減する。スイッチ素子Ｑ２は、交流電圧の半周期のサイクルで、オフ状態になった後にオン状態となることを繰り返す。

調整回路６は、抵抗素子Ｒ５と、ダイオードＤ２，Ｄ３と、コンデンサＣ３とを備える。抵抗素子Ｒ５と、ダイオードＤ３と、ダイオードＤ２とは、互いにこの順に直列に接続されて閉回路をなしている。ダイオードＤ３とダイオードＤ２とが接続される地点は、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２とが接続される地点に接続されている。ダイオードＤ２と抵抗素子Ｒ５とが接続された地点と、低圧側ラインとの間には、コンデンサＣ３が配置されている。

調整回路６は、電源装置１の起動時に、整流回路３への交流電圧の入力が開始されてから所定期間が経過するまで、電流制限回路５に入力電流を制限させる。すなわち、調整回路６は、電源装置１の起動時に交流電圧の入力が開始されてから予め設定された期間は電流制限回路５の入力電流の制限機能を持続させる働きをする。具体的には、調整回路６は、整流回路３への交流電圧の入力が開始されてから、所定期間が経過するまで、スイッチ素子Ｑ２をオフ状態にする。換言すると、所定期間は、整流回路３への交流電圧の入力が開始されてからスイッチ素子Ｑ２がオン状態になるまでにかかる時間である。

［起動時の調整回路６の動作］

電源装置１の起動時には、調整回路６は、以下のように機能する。

まず、交流電圧の入力が開始されると（起動が開始されると）、抵抗素子Ｒ１とダイオードＤ２とを順に経由して、コンデンサＣ３が徐々に充電される。ダイオードＤ２及びコンデンサＣ３を充電部と呼ぶことができる。充電部は、抵抗素子Ｒ１と充電回路を構成し、整流回路３への交流電圧の入力が開始されてから流れる電流に基づいてコンデンサＣ３が充電されるように構成されている。

充電部は、所定の時定数を有している。時定数は、抵抗素子Ｒ１とコンデンサＣ３とで定まる（Ｒ１＊Ｃ３）。本実施の形態において、例えば、コンデンサＣ３の電圧が所定の電圧に達するまでの時間（一定以上の電荷が充電されるまでの時間）が交流電圧の周期の１周期以上になるように、時定数が設定されている。なお、時定数は、交流電圧の周期の１周期以上に設定されるものに限られない。

スイッチ素子Ｑ１のベース電位は、コンデンサＣ３に電荷が充電されるにしたがって、徐々に上昇する。そのため、スイッチ素子Ｑ１がオン状態からオフ状態に切り替わる時間が遅延する。

このように、スイッチ素子Ｑ１がオン状態からオフ状態に切り替わるまでの時間が遅延されることで、スイッチ素子Ｑ２のゲート電位（制御端子に印加される電圧）は、徐々に上昇する。これに応じて、スイッチ素子Ｑ２がオン状態となるタイミングは、このような調整回路６がない場合と比較して遅くなる。換言すると、調整回路６は、スイッチ素子Ｑ２のゲート電位の、整流回路３への交流電圧の入力が開始されてからの上昇率を抑制することで、スイッチ素子Ｑ２がオン状態になるタイミングを遅延させる。

このように、調整回路６には時定数が設けられているので、交流電圧の入力の開始後に所定期間が経過してから、スイッチ素子Ｑ２がオン状態となる。すなわち、交流電圧の入力開始後に、突入電流が流れないようになって、コンデンサＣ１に所定の電荷が充電されて（コンデンサＣ１の電圧が所定の値に達して）から、スイッチ素子Ｑ２がオン状態となる。交流電圧の入力が開始されてから所定時間が経過するまでは電流制限回路５の入力電流の制限機能が持続され、突入電流が電流制限抵抗Ｒ４を用いて制限される。

［起動時の具体的な動作の説明］

図４は、電源装置１の起動時の位相角が９０°および２７０°の場合の動作を説明するタイミングチャートである。

図４においては、電源装置１の起動時及び起動後における、電源装置１の各部位の電圧や電流の波形が示されている。図４におけるＡからＦの各波形は、図１中に示されるＡからＦの各部位におけるものである。図４において、Ａは整流電圧、Ｂは出力電圧、Ｃはスイッチ素子Ｑ１のベース電位、Ｄはスイッチ素子Ｑ２のゲート電位をそれぞれ示している。Ｅは整流回路３の端子ｂに繋がる低圧側ラインに流れる電流である。Ｆは、コンデンサＣ３の電圧を示すものである。また、図４においては、スイッチ素子Ｑ２の動作状態が示されている。なお、本実施例では、整流電圧Ａの位相角が９０°および２７０°の場合について説明しているが、位相角はこれに限定されず、任意の位相角において、同様に動作する。

図５は、図４の時刻Ｔ０から時刻Ｔ６までの期間を時間軸方向に拡大して示す図である。

図５に示されるように、まず、時刻Ｔ０において、交流電圧の入力が開始され、電源装置１の起動が開始される。このとき、コンデンサＣ１に電流が流れ込むため、Ｅ部に電流が流れ始める。この電流は、電流制限抵抗Ｒ４の抵抗値に応じて決定される最大値（入力電圧を電流制限抵抗Ｒ４の抵抗値で除算した値）までの大きさの突入電流（起動時の突入電流）となる。

その後、時刻Ｔ２で、Ｅ部に大きな電流は流れなくなる。

Ｃ部において、スイッチ素子Ｑ１のベース電位は、交流電圧の入力開始から徐々に上昇する。時刻Ｔ４において、スイッチ素子Ｑ２のゲート電位は、オン電圧Ｖｇｓに達する（Ｄ部）。これに応じて、スイッチ素子Ｑ２がオン状態となる。スイッチ素子Ｑ２がオン状態になると、電流制限抵抗Ｒ４の短絡が生じ、電流制限抵抗Ｒ４に電流が流れなくなる。すなわち、電流制限回路５の機能が停止し、電流制限抵抗Ｒ４を用いた電流の制限が行われなくなる。

ここで、電流制限回路５の機能が停止する時刻Ｔ４は、Ｅ部への起動時の突入電流が流れ終わり、コンデンサＣ１に電荷が十分に充電された（所定の電荷が充電された）後である。したがって、スイッチ素子Ｑ２がオン状態になっても、Ｅ部には大きな突入電流は流れない。

図４に示されるように、時刻Ｔ８以降に、スイッチ素子Ｑ２はオン状態、オフ状態を繰り返す。しかしながら、このとき、コンデンサＣ１には所定値以上の電荷が既に充電されているため、スイッチ素子Ｑ２が整流電圧の立ち上がり後にすぐにオン状態になっても、Ｅ部には大きな突入電流は流れない。

なお、時刻Ｔ７まではコンバータ回路部４は動作していない。したがって、時刻Ｔ４から時刻Ｔ７までの間、電流制限回路５も機能していないが、時刻Ｔ６には、コンデンサＣ１には所定の電荷が充電されているため、ＬＥＤモジュール１０には、整流電圧の立ち上がり時の突入電流は流れない。

以上説明したように、本実施の形態においては、電源装置１に調整回路６が設けられているので、次の効果が得られる。すなわち、充電部が時定数を有しているので、起動後にスイッチ素子Ｑ２がオン状態になるオンタイミングが遅延される。この時定数を適当な時間となるように調整することで、スイッチ素子Ｑ２のオンタイミングを調整できる。電源装置１の起動時におけるスイッチ素子Ｑ２のオンタイミングは、起動時の突入電流が電流制限抵抗Ｒ４を流れ終わった後にスイッチ素子Ｑ２がオンとなるように調整されている。したがって、起動時の突入電流が流れるときにはスイッチ素子Ｑ２がオフ状態のままに維持して電流制限抵抗Ｒ４を用いて電流を制限することができるので、大きな突入電流が流れないようにすることができる。

このように電源装置１の起動時に突入電流が流れることを抑えることができるので、位相調光器２内のトライアック素子のサージオン電流（Ｉｔｓｍ）の許容範囲において、１つの位相調光器２を用いて多くのＬＥＤモジュール１０を含む照明装置２０を並列に駆動することができる。

［再起動時の調整回路６の動作］

本実施の形態において、いったん交流電圧の入力が停止した後の再起動時には、調整回路６は、次のように機能する。

すなわち、交流電圧の入力が停止したときには、コンデンサＣ３、抵抗素子Ｒ５、ダイオードＤ３、及び抵抗素子Ｒ２を順に経由して、コンデンサＣ３に充電されていた電荷が放電される。すなわち、本実施の形態において調整回路６は、コンデンサＣ３、抵抗素子Ｒ５、及びダイオードＤ３を含む放電部を有している。放電部は、抵抗素子Ｒ２と共に放電回路を構成し、充電部に充電されている電荷を放電する。

放電部は、時定数を有している。放電部の時定数は、交流電圧の入力停止から、再度入力が開始されるまでの起動インターバルよりも小さくなるように設定されている。すなわち、時定数は、コンデンサＣ３、抵抗素子Ｒ５、及び抵抗素子Ｒ２のそれぞれの特性に応じて定まる（Ｃ３＊Ｒ５＊Ｒ２）。この時定数は、起動インターバル（電源装置１の電源がオフされてから再起動するまでの時間）よりも小さくなるように設定されている。例えば、起動インターバル５００ミリ秒であるとき、時定数は１００ミリ秒以下に設定されている。

［再起動時の具体的な動作の説明］

図６は、電源装置１の再起動時の動作を説明するタイミングチャートである。

図６においては、電源装置１の再起動の前後における電源装置１の各部位の電圧や電流の波形が、図４と同様にして示されている。図６に示されるように、電源装置１が駆動している時刻Ｔ１１において、交流電圧の入力が停止され、その後時刻Ｔ１４に交流電圧の入力が再開される場合を想定する。

時刻Ｔ１１に交流電圧の入力が停止されると、その後、電源装置１は動作を停止する。ここで、放電部の時定数は、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１４までの起動インターバルよりも小さくなるように設定されている。そのため、Ｆ部の波形に示されているように、時刻Ｔ１４よりも前の時刻Ｔ１３において、コンデンサＣ３に充電された電荷の放電が終了する。

時刻Ｔ１４で、再起動が開始されると、上述の電源装置１の起動時の動作と同様に、調整回路６を用いたスイッチ素子Ｑ２のオンタイミングの遅延動作が行われてから、電源装置１が起動される。

このように、本実施の形態においては、時定数を有する放電部が設けられているので、放電部の時定数を予め調整しておくことで、交流電圧の入力が停止されてから放電が終了するまでにかかる時間を調整することができる。電源装置１の再起動が行われるようなタイミングよりも放電の終了タイミングが早くなるように放電部の時定数が調整されているので、コンデンサＣ３の電荷がゼロとなっている状態で再起動が開始される。そのため、再起動時にも、調整回路６を上述の起動時と同じように動作させることができ、確実に電流制限回路５に突入電流を制限させることが可能となる。

［調整回路６の変形例］

図７は、調整回路６の一変型例を示す回路図である。

図７に示される回路は、各端子部分が図１に示される電源装置１の該当箇所に接続されることで、調整回路６として用いられる。すなわち、図７に示されるように、本変型例において、調整回路６は、ダイオードＤ４と、コンデンサＣ４と、抵抗素子Ｒ６とを有している。ダイオードＤ４のアノード端子は、スイッチ素子Ｑ１のベース端子に接続されている。ダイオードＤ４のカソード端子は、コンデンサＣ４を介して、整流回路３の端子ｂ（低圧側ライン）とスイッチ素子Ｑ１のエミッタ端子との間に接続されている。抵抗素子Ｒ６は、コンデンサＣ４に対して並列に接続されている。

本変型例において、充電部は、ダイオードＤ４及びコンデンサＣ４で構成される。すなわち、起動時において、ダイオードＤ４を経由して、コンデンサＣ４に電荷が充電される。充電部の時定数は、上述と同様の観点を考慮して設定される。すなわち、抵抗素子Ｒ１の抵抗値を鑑みて、コンデンサＣ４の静電容量値が設定されればよい。

放電部は、抵抗素子Ｒ６及びコンデンサＣ４で構成される。すなわち、交流電圧の入力が停止されると、コンデンサＣ４が放電され、抵抗素子Ｒ６に電流が流れる。放電部の時定数は、上述と同様の観点を考慮して設定される。すなわち、交流電圧が入力停止されてから入力再開されるまでの起動インターバルよりも小さくなるように、抵抗素子Ｒ６の抵抗値とコンデンサＣ４の静電容量値とが設定されればよい。

調整回路６がこのように構成されている場合においても、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。本変型例においては、調整回路６を構成する回路素子の数を少なくすることができる。

［その他］

調整手段の構成は、上述の実施形態やその変型例に限定されるものではない。また、整流手段やコンバータ回路部の回路構成も同様に、上述の実施の形態に限定されない。

スイッチ素子Ｑ１は、バイポーラトランジスタに限定されない。例えば、スイッチ素子Ｑ１は、ＦＥＴなどであってもよい。また、スイッチ素子Ｑ２は、ＦＥＴに限定されない。例えば、スイッチ素子Ｑ２は、サイリスタやバイポーラトランジスタなどであってもよい。

照明装置の光源は、ＬＥＤモジュールに限定されるものではない。例えば、一つのＬＥＤであったり、その他のエレクトロルミネセンスの類の光源であってもよいし、その他の種類の光源であってもよい。

また、本発明に係る電源装置は、照明装置に用いられるものに限られない。本発明は、種々の装置に用いられる電源装置においても適用可能である。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲で示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 電源装置
２ 位相調光器
３ 整流回路（整流手段の一例）
４ コンバータ回路部
４ａ ＰＦＣ回路（力率改善回路）
４ｂ、７ ＤＣ／ＤＣコンバータ
５ 電流制限回路（電流制限手段の一例）
６ 調整回路（調整手段の一例）
１０ ＬＥＤモジュール（光源の一例）
２０ 照明装置
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ コンデンサ
Ｃ１１ 出力コンデンサ
Ｃ１２ 入力コンデンサ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６ 抵抗素子
Ｒ４ 電流制限抵抗
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４ ダイオード
ＺＤ１ ツェナーダイオード
Ｑ１、Ｑ２ スイッチ素子
Ｖａｃ 交流電源

Claims (6)

1. 位相制御された交流電圧を整流する整流手段と、
   前記整流手段から出力される整流電圧の立ち上がり毎に前記整流手段から流れる入力電流を制限する電流制限抵抗を含む電流制限手段と、
   前記整流手段への前記交流電圧の入力が開始されてから所定期間が経過するまで、前記電流制限手段に前記整流手段から流れる入力電流を制限させる調整手段とを備える電源装置であって、
   前記電流制限手段は、前記電流制限抵抗に並列接続されたスイッチ素子を備え、前記スイッチ素子がオフ状態であるときに前記電流制限抵抗を用いて前記入力電流が制限されるとともに、前記電源装置が駆動しているとき、前記整流電圧の立ち上がり毎に、その立ち上がりエッジよりも遅れて前記スイッチ素子がオフ状態からオン状態になることを繰り返すように構成されており、
   前記所定時間は、前記電源装置の起動開始時における、前記整流手段への前記交流電圧の入力が開始されてから前記スイッチ素子がオン状態になるまでにかかる時間であり、
   前記調整手段は、前記電源装置の起動が開始されたとき、前記整流手段への前記交流電圧の入力が開始されてから前記所定期間が経過するまで前記スイッチ素子をオフ状態にし、前記電源装置の起動開始時における前記整流電圧の立ち上がりから前記スイッチ素子がオン状態となるタイミングを、前記電源装置の起動後における前記タイミングよりも遅延させる、電源装置。
2. 前記スイッチ素子は、その制御端子に印加される電圧に応じてオン状態になり、
   前記調整手段は、前記制御端子に印加される電圧の、前記整流手段への前記交流電圧の入力が開始されてからの上昇率を抑制することで、前記スイッチ素子がオン状態になるタイミングを遅延させる、請求項１に記載の電源装置。
3. 前記調整手段は、前記整流手段への前記交流電圧の入力が開始されてから流れる電流に基づき充電される充電部を有し、
   前記所定期間は、前記充電部の時定数に対応する期間である、請求項１又は２に記載の電源装置。
4. 前記電源装置は、前記整流手段の後段に接続されて、前記整流電圧に従って充電されるコンデンサを含むコンバータ回路部をさらに備え、
   前記整流手段への前記交流電圧の入力が開始されてから前記コンデンサの電圧が所定の電圧に達するまでの時間に対応して前記充電部の時定数が設定されている、請求項３に記載の電源装置。
5. 前記調整手段は、前記整流手段への前記交流電圧の入力が停止されたときに前記充電部に充電されている電荷を放電する放電部をさらに有し、
   前記放電部の時定数は、前記交流電圧の入力停止から再度入力が開始されるまでの起動インターバルよりも小さくなるように設定されている、請求項３又は４に記載の電源装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の電源装置と、
   前記電源装置を用いて電力が供給される光源とを備える、照明装置。

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