JP6186887B2 - 点灯装置、照明装置および点灯装置の異常検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、点灯装置、照明装置および点灯装置の異常検知方法に関する。

従来、例えば下記の特許文献１および特許文献２に開示されているように、発光ダイオード（以下ＬＥＤと称する）等の固体光源に直流電流を供給して、ＬＥＤを点灯させる各種技術が知られている。

固体光源への直流電源供給には、固体光源を効率よく点灯するために、定電流特性を備えた直流電源を使用することが多い。定電流特性を備えた直流電源は、ＬＥＤが外れて無負荷状態になった時などには、その出力端子電圧が高くなり過ぎたり、微少空間でアーク放電などを継続しやすい。

特許文献１の装置は、正常なＬＥＤ光源の電圧値より高いオープンモード閾値電圧ＴＨＢを設定しておき、これを検知して保護しようとするものである。これにより、複数のＬＥＤを備えたＬＥＤ光源内部のオープンモード故障および、ＬＥＤ光源が外れた場合のアーク放電の発生を、抑制することができる。

特開２０１２−１９１１６９号公報 特開２０１０−１１８２７０号公報

ＬＥＤ光源、直流電源、さらにこれらの間に介在するコネクタや配線などの「接続手段」が、ＬＥＤを発光させるための回路を構成する。このような回路で、未接続、外れ、断線などに起因する、無負荷状態での出力電圧上昇やアーク放電発生などの異常が生じうる。それだけでなく、ＬＥＤ光源内部での断線や短絡なども発生しうる。このように回路に生ずる接続異常が多種にわたるなかで、接続異常状態と正常状態とを正確に見分ける必要がある。

上記従来の技術では、接続異常の一つであるアーク放電に着目しその検知および抑制が図られている。しかしながら、アーク放電電圧と正常なＬＥＤ電圧との差異が少ないので、電圧に基づいてアーク放電発生と正常状態とを見分けることは難しく、異常検知精度が低いという問題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、接続異常を精度良く検知することができる点灯装置、照明装置および点灯装置の異常検知方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる点灯装置は、
光源と電気的に接続する接続手段と、
交流電源と接続し、前記光源に供給すべき直流電流を前記交流電源から生成するコンバータと、
前記接続手段の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記コンバータおよび前記電圧検出手段と接続した制御回路と、
を備え、
前記制御回路が、
アーク放電発生未満の大きさの電流であるチェック電流を前記光源に流すための電圧であるチェック電圧を、前記コンバータから前記接続手段に供給させ、
前記チェック電圧に対して前記電圧検出手段で検出した検出電圧値に基づいて、前記光源を含む回路の接続異常を検知し、
前記制御回路は、前記チェック電圧を段階的または連続的に増加させ、段階的または連続的な前記チェック電圧の増加の途中で前記検出電圧値が飽和した値に基づいて前記接続異常を検知することを特徴とする。

本発明にかかる照明装置は、
光源および前記光源に電流を供給する点灯装置を備えた照明装置であって、
前記点灯装置は、
光源と電気的に接続する接続手段と、
交流電源と接続し、前記光源に供給すべき直流電流を前記交流電源から生成するコンバータと、
前記接続手段の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記コンバータおよび前記電圧検出手段と接続した制御回路と、
を備え、
前記制御回路が、
アーク放電発生未満の大きさの電流であるチェック電流を前記光源に流すための電圧であるチェック電圧を、前記コンバータから前記接続手段に供給させ、
前記チェック電圧に対して前記電圧検出手段で検出した検出電圧値に基づいて、前記光源を含む回路の接続異常を検知し、
前記制御回路は、前記チェック電圧を段階的または連続的に増加させ、段階的または連続的な前記チェック電圧の増加の途中で前記検出電圧値が飽和した値に基づいて前記接続異常を検知することを特徴とする。

本発明にかかる点灯装置の異常検知方法は、
光源と電気的に接続する接続手段の電圧を検出し、
アーク放電発生未満の大きさの電流であるチェック電流を前記光源に流すための電圧であるチェック電圧を、前記接続手段に供給し、
前記チェック電圧に対して検出した前記接続手段の電圧値に基づいて、前記光源を含む回路の接続異常を検知し、
前記チェック電圧を段階的または連続的に増加させ、段階的または連続的な前記チェック電圧の増加の途中で前記接続手段の電圧値が飽和した値に基づいて前記接続異常を検知することを特徴とする。

本発明によれば、接続異常を精度良く検知することができる。

本発明の実施の形態にかかる点灯装置および照明装置の構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態にかかる点灯装置が接続される発光ダイオードの電気特性を示す図である。 本発明の実施の形態にかかる点灯装置の動作および異常検知方法の検出原理を説明するための図である。 本発明の実施の形態にかかる点灯装置で実行されるルーチンおよび異常検知方法の内容を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態にかかる点灯装置および照明装置の変形例の構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態にかかる点灯装置の変形例の動作および異常検知方法の変形例の検出原理を説明するための図である。

図１は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１００および照明装置１０００の構成を説明するための図である。照明装置１０００は、点灯装置１００およびＬＥＤ光源６を備えている。ＬＥＤ光源６は、複数の発光ダイオードが直列に接続されたものである。なお、ＬＥＤ光源６に代えて、有機ＥＬを用いた光源を用いても良い。

点灯装置１００は、コネクタ１１、１２を介して商用交流電源１に接続し、コネクタ１３、１４を介してＬＥＤ光源６に接続し、商用交流電源１から直流電流を生成してＬＥＤ光源６へ供給する。点灯装置１００は、直流電圧生成回路２を備えている。直流電圧生成回路２は、商用交流電源１からの交流電圧を整流する整流回路、およびこの整流電圧を所望の直流電圧に変換する昇圧回路を含んでいる。

点灯装置１００は、直流電圧生成回路２と接続する定電流回路３を備えている。定電流回路３は、出力電流を帰還的に制御するコンバータで構成されており、ＬＥＤ光源６に直流電流を供給する。このコンバータは絶縁形または非絶縁形が使用可能であり、直流電圧生成回路２の出力を利用する降圧形コンバータや昇圧形コンバータなどが使用可能である。

定電流回路３は、後述する「チェック電圧」を生成し、ＬＥＤ光源６に印加する。定電流回路３は、高耐圧の半導体スイッチを備えており、これを制御することでスイープ電圧波形を生成することができる。

点灯装置１００は、検出回路４を備えている。検出回路４は、本実施の形態では、抵抗４１および抵抗４２をコネクタ１３、１４に並列に接続したものである。抵抗４１、４２で分圧した電圧を「検出端子電圧Ｖｄｅｔ」として用いる。抵抗４３は、定電流制御のための電流検出抵抗である。

制御回路５はＬＥＤ光源の定常点灯に先立ってチェック電流を供給するとともに検出端子電圧Ｖｄｅｔを所定値と比較判定する。正常な接続状態と判定したら、直流電流をＬＥＤ光源６に供給する。制御回路５の具体的処理は、図４のフローチャートを用いて後ほど説明する。

図２は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置が接続される発光ダイオードの電気特性を示す図である。図２に示すように、発光ダイオードの電気特性は指数関数的な曲線となることが知られている。

図２において、Ｉ（１）は光源のＬＥＤを定格点灯するために流す電流であり、この時のＬＥＤの電圧はＶ（１）である。またＩ（ｍｉｎ）は本実施の形態にかかる「チェック電流」である。「チェック電流」は、本実施の形態において、ＬＥＤ光源６の定格点灯に先立ち接続異常を検知するための電流である。チェック電流が流れるときのＬＥＤの電圧は、Ｖ（ｍｉｎ）である。以下、このＶ（ｍｉｎ）を、「チェック電圧」ともいう。

ＬＥＤの電気特性からＶ（１）＞Ｖ（ｍｉｎ）という関係が成り立つ。上記電気特性を備えた単体のＬＥＤを直列接続或いは並列接続で複数個組み合わせたものをＬＥＤ光源６として用いる。

ＬＥＤ光源６と点灯装置１００とを電気的に接続させるコネクタ１３、１４および配線を「接続手段」と総称する。チェック電流は、ＬＥＤ光源６と点灯装置１００の間において接続手段に空隙が生じた場合に、持続的なアーク放電が形成されない程度に小さな電流に設定する。具体的には、アーク放電を形成可能とされる約０．４Ａ以下である。本実施の形態にかかるチェック電流は、この程度の小さな電流を意味する。

ＬＥＤ光源６を点灯装置１００が調光制御する場合は、その調光時に流す電流の下限値以下の大きさにチェック電流の値を定めることが好ましい。チェック電流を流すための供給電力を少なくできるからである。

また、本実施の形態は、ＬＥＤへの印加電圧或いは点灯中のＬＥＤ電圧が１３Ｖｄｃを超える点灯装置に対して好適である。１３Ｖｄｃは、持続的なアーク放電を形成可能とされている値だからである。

放電現象に関しては、比較的大電流で低電圧であるアーク放電と、比較的小電流、高電圧で起きるグロー放電とがある。アーク放電電圧とグロー放電電圧に関して、以下の式（１）の関係が知られている。アーク放電電圧よりもグロー放電電圧のほうが高いので、グロー放電電圧のほうが検知が容易であり、正常な電圧との識別が容易である。このため、グロー放電電圧に基づく異常検知により、検出精度の向上および検出の容易化ができる。
アーク放電電圧 ＜ グロー放電電圧 ・・・（１）

本実施形態によれば、持続的なアーク放電が形成されない程度の大きさにチェック電流を定めている。こうすることで、チェック電圧と正常ＬＥＤ電圧との差異を確保して、異常検知の精度を確保することができる。つまり、電圧ではアーク放電時（異常時）と正常時とを見分けることが難しい、という問題が生じない。

図３は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置の動作および異常検知方法の検出原理を説明するための図である。図３の縦軸は、点灯装置１００からＬＥＤ光源６側にコネクタ１３、１４で直流電圧を印加していったときの、検出端子電圧Ｖｄｅｔを示している。図３の横軸は時間を示す。直流電源側からは検出用の印加電圧（チェック電圧）が徐々に高くなるような電圧（スイープ電圧）が供給されるものとする。

スイープ電圧波形の生成は、定電流回路３の高耐圧半導体スイッチのスイッチング制御により行えばよい。なお、これ以外にも、スイープ電圧波形の生成は各種方法を適宜に採用してもよい。別の方法としては、出力トランスで二次側の直流出力電圧を形成するフライバック形コンバータを用いて、そのコンバータのスイッチング素子のスイッチング動作を制御することで、チェック電圧を低い値から高い値に増加させてもよい。或いは、直流電圧生成回路２に直流電圧昇圧回路（「ブーストコンバータ」と称される）を備えて、この回路が出力する直流電圧を変化させて所定のスイープ波形を得るようにしてもよい。

以下、点灯装置１００、ＬＥＤ光源６及び接続手段により生じうる「異常モード」および「正常モード」を列挙する。また、各モードについて好ましい点灯装置１００の動作を併せて記載する。

（第１異常モード）
点灯装置−ＬＥＤ光源間の接続 未接続
ＬＥＤ光源存在 無関係
ＬＥＤ光源異常 無関係
電流経路中の放電発生 なし
点灯装置動作 出力停止

（第２異常モード）
点灯装置−ＬＥＤ光源間の接続 不完全接続
ＬＥＤ光源存在 存在せず
ＬＥＤ光源異常 無関係
電流経路中の放電発生 なし
点灯装置動作 出力停止

（第３異常モード）
点灯装置−ＬＥＤ光源間の接続 不完全接続
ＬＥＤ光源存在 存在している
ＬＥＤ光源異常 無関係
電流経路中の放電発生 あり
点灯装置動作 出力停止

（第４異常モード）
点灯装置−ＬＥＤ光源間の接続 正常接続
ＬＥＤ光源存在 存在せず
ＬＥＤ光源異常 無関係
電流経路中の放電発生 なし
点灯装置動作 出力停止

（第５異常モード）
点灯装置−ＬＥＤ光源間の接続 正常接続
ＬＥＤ光源存在 存在している
ＬＥＤ光源異常 断線あり
電流経路中の放電発生 無し
点灯装置動作 出力停止

（第６異常モード）
点灯装置−ＬＥＤ光源間の接続 正常接続
ＬＥＤ光源存在 存在している
ＬＥＤ光源異常 断線あり
電流経路中の放電発生 有り
点灯装置動作 出力停止

（第７異常モード）
点灯装置−ＬＥＤ光源間の接続 正常接続
ＬＥＤ光源存在 存在している
ＬＥＤ光源異常 短絡あり
電流経路中の放電発生 無し
点灯装置動作 出力停止

（正常モード）
点灯装置−ＬＥＤ光源間の接続 正常接続
ＬＥＤ光源存在 存在している
ＬＥＤ光源異常 異常なし
電流経路中の放電発生 無し
点灯装置動作 出力供給（通常運転）

このように、点灯装置１００および照明装置１０００においては、さまざまな異常モードが発生しうる。ただし、各異常モードの発生時に出力停止を行うことが好ましい点では共通している。次に、上記列挙した異常モードおよび正常モードと、図３に示す電圧挙動との関係を説明する。

第１異常モードは、照明器具の組み立て段階などでコネクタなどが接続されていない状態である。検出端子電圧Ｖｄｅｔは電気経路が開放の場合と同様な電圧値となり、点灯装置１００は出力を停止することが好ましい。

第２異常モードは、接続手段が十分に装着されていない状態である。グロー放電を発生しない状態であり、この時、検出端子電圧Ｖｄｅｔは、電気経路が開放している場合と同様の電圧値となる。この場合、点灯装置１００は出力を停止することが好ましい。

第３異常モードは、接続手段やプリント基板などの電気回路上に微少な断点が発生し、グロー放電を発生した場合である。この場合、第６異常モードと同様に点灯装置１００は出力を停止することが好ましい。

第４異常モードは、照明器具（図示せず）へのＬＥＤ光源６取り付けがなされていない場合などが想定される。この場合も、検出端子電圧Ｖｄｅｔは電気経路が開放の場合の電圧値となり、異常と判断できる。この場合も、点灯装置１００は出力を停止することが好ましい。

第５異常モードは、第６異常モードのようにＬＥＤ光源６が断線し又は発光ダイオード内でのオープン故障が発生した場合である。つまり、高いチェック電圧を与えても、グロー放電を発生しない状態である。この時は検出端子電圧Ｖｄｅｔは電気経路が開放の場合と同様な電圧値となり、やはり点灯装置１００は出力を停止することが好ましい。

第６異常モードは、接続手段は正常であるがＬＥＤ光源６に微少な断線が有り、チェック電圧が高くなるとグロー放電を発生するような場合である。このときの検出端子電圧Ｖｄｅｔは、電気経路が全て正常な場合の電圧より高く、かつ印加するチェック電圧に応じて本来生ずるべき電圧より低い。この場合は異常であると判断し、点灯装置１００は出力を停止することが好ましい。なお、本実施の形態では、チェック電圧をアーク放電発生未満の値に定めているので、このようなグロー放電発生時の電圧挙動を生じさせることができる。

第７異常モードのようにＬＥＤ光源６が（内部）短絡していると、検出端子電圧Ｖｄｅｔは上昇しない。この場合、短絡異常と判断し点灯装置１００は出力を停止することが好ましい。

全ての電気的接続経路が正常であれば、チェック電流により、検出端子電圧Ｖｄｅｔは正常時のＬＥＤ光源６の電圧よりもやや低い正常な電圧となる。この場合は、正常モードであると判断できるので、点灯装置１００はＬＥＤ光源６に電流を供給し、点灯させる。

次に、実施の形態にかかる点灯装置１００において制御回路５が実行する具体的処理を説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１００で実行されるルーチンおよび異常検知方法の内容を説明するためのフローチャートである。

図４のルーチンでは、先ず、制御回路５が、時刻ｔ０でチェック電圧を印加開始し、チェック電圧を徐々に上昇させる（ステップＳ１００）。

次に、制御回路５は、短絡が生じているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。この判定は、具体的には、検出端子電圧Ｖｄｅｔが所定値Ｖｓ以下で飽和しているか否かの判定を行う。図３では、検知時刻をｔ１で示している。

制御回路５は、時刻ｔ１にて検出端子電圧Ｖｄｅｔが短絡状態であることを判定したら、定電流回路３を停止させて出力を停止する（ステップＳ１１４）。

ステップＳ１０２で短絡状態でないと判定されたら、制御回路５はさらにチェック電圧を増加させる（ステップＳ１０４）。

次に、正常状態か否かを判定する（ステップＳ１０６）。このステップでは、具体的には、検出端子電圧Ｖｄｅｔが所定値Ｖｎｏｒ以下で飽和しているか否かの判定を行う。図３では、検知時刻をｔ２で示している。このステップで正常と判定したら点灯装置１００を通常運転して点灯電流を供給する（ステップＳ１２０）。

ステップＳ１０２で正常状態ではないと判定されたら、本実施の形態では、制御回路５がさらにチェック電圧を増加させる（ステップＳ１０８）。

次に、グロー放電が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。このステップでは、具体的には、検出端子電圧Ｖｄｅｔが所定値Ｖｇｒ以下で飽和しているか否かの判定を行う。図３では、検知時刻をｔ３で示している。

ステップＳ１１０でグロー放電と判定したら、制御回路５は定電流回路３を停止させる（ステップＳ１１４）。

ステップＳ１１０でグロー放電と判定されなかったら、制御回路５は、開放状態と判定する（ステップＳ１１２）。開放状態である場合には、実際には、開放電圧Ｖｏｃで検出端子電圧Ｖｄｅｔが飽和する。その後、ステップＳ１１４へ進み、出力を停止する。

以上説明したように、図４に示す具体的処理によれば、検出端子電圧Ｖｄｅｔが所定値Ｖｓを超えかつ所定値Ｖｎｏｒ以下の範囲内で飽和している場合には正常状態と判定し、そうでない場合には異常モードが発生していると判定して点灯装置１００の出力を停止させることができる。

本実施形態にかかる具体的処理では前述の第１〜第７異常モードを詳細に区別することはしていないものの、接続異常が発生したときはその原因を開放異常、短絡異常、およびグロー放電異常という３つに区別することができる。さらに、いずれかの異常モードに属する異常が検出されたときには、速やかに点灯装置１００の出力停止を行うことができる。

なお、上述した実施の形態に、下記の変形を施しても良い。

図５は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置および照明装置の変形例の構成を説明するための図である。具体的には、図５は、直流電源の変形例を示している。図５において図４と同じ符号は図４と同一または対応する構成を示している。定電流回路３はフライバック型コンバータで構成されており、スイッチング素子３１、出力トランス３２、駆動回路３３を備えている。駆動回路３３は、制御回路５の指令によりスイッチング素子３１を高周波で駆動する。出力トランス３２の二次側には、ダイオード３４、コンデンサ３５が設けられている。

チェック電流の供給期間は、出力トランスの二次側の電流が少なくなる。一方、フライバック型コンバータは、定格負荷より少ない軽負荷ではその出力電圧が上昇する。このため、フライバック型コンバータではチェック電流を供給する期間に昇圧電圧を高くすることが容易である。フライバック型コンバータのこのような軽負荷での特性を利用して、チェック電圧を生成することができる。通常より高い電圧が必要となるチェック電圧生成という用途に都合が良い。

また、ＬＥＤ光源６に絶縁が必要な場合にも、出力トランス３２を介しているので容易に絶縁ができるという利点を有する。

なお、本発明では、ＬＥＤ光源６を固定点灯制御する場合に限られず、調光点灯制御してもよい。

接続異常の検知に要する時間が長く、正常点灯までに長時間を要することは、使用者にとって不便である。正常点灯か否かの検知時刻（図３の時刻ｔ２、図６のｔ１）へは、短時間、例えば点灯開始から２秒以内に到達することが好ましい。一方、グロー放電の発生検知時刻および開放状態の検知時刻においてはＬＥＤ光源６を点灯させていないので、点灯開始から２秒以上の時間が経過してもよい。

図６は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置の変形例の動作および異常検知方法の変形例の検出原理を説明するための図である。図６は、２段階のステップ状のチェック電圧を印加する変形例である。図６において、第一段目のチェック電圧としては、ほぼ図１のＶ（１）程度の電圧を印加する。また第二段目のチェック電圧としては、図３と同様に、ＬＥＤ光源６に定格電流を流したときのＬＥＤ光源電圧の約２倍程度でよい。

点灯装置１００から第一段目のチェック電圧が印加されたとき、ＬＥＤ光源６への供給経路で短絡が発生していると、検出端子電圧Ｖｄｅｔは上昇しない。これにより短絡異常と判断できるので、点灯装置１００は出力を停止する。一方、短絡ではなく正常である場合は、検出端子電圧Ｖｄｅｔは定格電流を流した場合よりも幾分低い電圧を示すので、これを検出することで正常であると判定できる。

さらに第二段目のチェック電圧を印加したとき、この電圧までにグロー放電を起こしていると、検出端子電圧Ｖｄｅｔは所定値Ｖｇｒ以上は上昇しない。このような電圧挙動からグロー放電の発生を検知できる。また、完全な開放状態にあるものは、検出端子電圧Ｖｄｅｔがチェック電圧の最大値Ｖｏｃ付近まで上昇する。このような電圧挙動から、開放異常であることを検知できる。グロー放電および開放状態の場合には、点灯装置１００は出力を停止する。

なお、図６のステップ状のチェック電圧を供給する方法としては、図３の場合と同様に半導体スイッチ素子の制御等により高電圧と低電圧を切り替えればよい。

なお、図６の動作では、時刻ｔ０でチェック電圧を印加開始した後、時刻ｔ１で短絡であると判定したら速やかに出力を停止する一方で、時刻ｔ１で正常と判定したら所定の点灯電流を供給してＬＥＤ光源６を点灯することができる。よって、正常時における点灯までの移行が速くなる。また、異常がある場合に、時刻ｔ３で第２段目のチェック電圧への上昇を行った後、時刻ｔ４にてグロー放電状態か開放状態かを早期に判別することもできる。

他にも、下記のような変形が可能である。

第７異常モードは、短絡が発生していると推定できる場合である。また、第３異常モードや第６異常モードは、電気経路中に何らかの微少な空隙が存在するためにグロー放電が発生していると推定できる場合である。これらの場合については、点灯装置１００の動作を停止して出力を遮断することが好ましい。安全性を高める上で有効だからである。

しかしながら第１異常モードの状態は、照明装置１０００の組み立て段階、或いは施工上などでコネクタ１３、１４が適切に接続されていないときにも起こりうるものある。第１異常モードのような状態で、使用者が再度コネクタ１３、１４の接続を試みる場合に、商用交流電源１を一度遮断した後に再投入することは不便である。これに鑑みて、電気経路開放でかつグロー放電が発生しない場合には、チェック電圧は印加し続けておくようにしてもよい。これにより施工上の利便性が向上する。

この変形例では、具体的には、チェック電圧を印加した後に検出端子電圧Ｖｄｅｔが電圧Ｖｏｃを示したら、点灯装置１００がこのときのチェック電圧の供給を継続するように、制御回路５が定電流回路３を制御すればよい。このようにすれば、コネクタ１３、１４を正常に接続したときには正常モード時の検出端子電圧Ｖｄｅｔになるので、電源を再投入せずにＬＥＤ光源６を点灯できる。このチェック電圧維持中には負荷に電流が流れないので点灯装置１００の損失を過大にすることがない。

チェック電流の大きさは、アーク放電を発生させない電流範囲内で適宜に設定すればよい。ここで、調光制御を行う場合にはほぼ調光下限電流に設定すると、制御回路の電流設定が簡素化できるという利点がある。さらに、正常な場合にはチェック期間内でもＬＥＤ光源６を点灯開始できるので、使用者に対して、速やかに点灯開始する印象を与え、定格点灯するときにスムーズに明るくなるように感じさせることができる。

上述したＬＥＤ光源６の点灯に先立つ異常検知動作は、チェック電圧の印加を行うための準備やスイープ電圧波形の生成などの動作を点灯装置１００に行わせるものであり、異常検知動作の完了までにある程度の時間を要する。毎回の点灯時にこの異常検知動作を行うと、毎回、実際の点灯までに時間がかかることになる。そこで、上述したＬＥＤ光源６の点灯に先立つ異常検知動作は、商用交流電源１を投入する毎には行わずに、例えば１週間に１回行うようにしても良い。例えば不完全な接続や、断線、短絡などが使用中に徐々に進行する場合を想定すると、有効である。

また、朝日や昼光が存在する時間帯（例えば午前８時から午後４時までの時間帯）に商用交流電源１を投入する時は図４のフローチャートに示す動作を行い、夜間等に投入するときは行わないようにしてもよい。こうすることで、夕方および夜間は点灯までの時間を速くできるので使用者が便利である。

また接続手段の未接続や開放状態におけるチェック電圧供給継続は、比較的長い時間、例えば２時間などで終了してもよい。具体的には、図４のステップＳ１１２以後にチェック電圧を２時間程度だけ供給継続し、その後停止してもよい。

ステップＳ１１２で判定される開放異常とは、施工現場などで初回の取り付け工事時に発生しやすいものである。そこで、上述したステップＳ１１２の開放判定後にチェック電圧供給を継続する制御は、商用交流電源１の投入回数が３回に達するまでは実施し、その後は行わないようにしてもよい。このように回数制限を設けて、この回数の終了後はチェック電圧の供給継続は行わないようにしてもよい。

これらはいずれも制御回路５の内部にタイマを設けて、週単位または日単位で判定したり、所定時刻かどうか判定したり、或いは電源投入回数をカウントするなどして実現できる。

以上説明した本実施の形態は、点灯装置１００、ＬＥＤ光源６、接続手段を一体的な構造に収納した照明装置１０００に適用してもよい。また、ＬＥＤ光源６を収納した構造部とは別の近接場所、或い遠隔場所に点灯装置１００を配置するような照明装置であっても適用できる。

以上のように、本実施の形態によれば、点灯装置１００から見て、ＬＥＤ光源やその間の接続手段の短絡と開放状態だけでなく微少な空隙による放電を検知することで安全性を高めることができる。

またアーク放電より高い電圧であるグロー放電を検知することで異常な放電の発生を精度よく検知できるのでアーク放電への移行を防ぎ安全性を高めることができる。

また未接続や開放状態において、少なくとも所定期間或いは所定回数はチェック電圧を供給するのでコネクタなどを正常に接続しなおすことで自動的に点灯復帰できる。

さらにＬＥＤ光源の点灯に先立つ検知動作を、商用交流電源１を投入する毎に行わずに例えば定期的に行うようにしたり、朝日や昼光が存在する時間帯での商用交流電源を投入時に行ったりすることで、使用者の利便性が向上する。

１ 商用交流電源、２ 直流電圧生成回路、３ 定電流回路、４ 検出回路、５ 制御回路、６ 光源、１３ コネクタ、３１ スイッチング素子、３２ 出力トランス、３３ 駆動回路、３４ ダイオード、３５ コンデンサ、４１ 抵抗、４２ 抵抗、４３ 抵抗、１００ 点灯装置、１０００ 照明装置

Claims (9)

1. 光源と電気的に接続する接続手段と、
   交流電源と接続し、前記光源に供給すべき直流電流を前記交流電源から生成するコンバータと、
   前記接続手段の電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記コンバータおよび前記電圧検出手段と接続した制御回路と、
   を備え、
   前記制御回路が、
   アーク放電発生未満の大きさの電流であるチェック電流を前記光源に流すための電圧であるチェック電圧を、前記コンバータから前記接続手段に供給させ、
   前記チェック電圧に対して前記電圧検出手段で検出した検出電圧値に基づいて、前記光源を含む回路の接続異常を検知し、
   前記制御回路は、前記チェック電圧を段階的または連続的に増加させ、段階的または連続的な前記チェック電圧の増加の途中で前記検出電圧値が飽和した値に基づいて前記接続異常を検知することを特徴とする点灯装置。
2. 前記チェック電圧の増加の途中で前記検出電圧値が飽和した値に基づいて前記接続異常の種類を検知することを特徴とする請求項１に記載の点灯装置。
3. 前記接続異常の種類は、短絡異常と、グロー放電異常と、開放異常とを含み、
   前記制御回路は、前記チェック電圧を段階的または連続的に増加させる途中で、前記検出電圧値が第一電圧値で飽和したときに前記接続異常が前記短絡異常であると判定し、前記検出電圧値が前記第一電圧値より高い第二電圧値で飽和したときに前記接続異常が生じていないと判定し、前記検出電圧値が前記第二電圧値よりも高い第三電圧値で飽和したときに前記接続異常が前記グロー放電異常であると判定し、前記検出電圧値が前記第三電圧値よりも高い第四電圧値で飽和したときに前記接続異常が前記開放異常であると判定することを特徴とする請求項２に記載の点灯装置。
4. 前記制御回路は、前記検出電圧値の飽和した値に基づいて前記接続異常が開放異常であると検知したときに、所定時間、チェック電圧の供給を継続することを特徴とする請求項２または３に記載の点灯装置。
5. 前記制御回路は、前記検出電圧値が所定範囲内に無い場合には前記コンバータを停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の点灯装置。
6. 前記制御回路は調光制御が可能であり、
   前記調光制御は、指定された調光率に従って前記直流電流の値を上限値と下限値との間で変動させるものであり、
   前記チェック電流の値が、前記下限値以下の大きさであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の点灯装置。
7. 光源および前記光源に電流を供給する点灯装置を備えた照明装置であって、
   前記点灯装置は、
   光源と電気的に接続する接続手段と、
   交流電源と接続し、前記光源に供給すべき直流電流を前記交流電源から生成するコンバータと、
   前記接続手段の電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記コンバータおよび前記電圧検出手段と接続した制御回路と、
   を備え、
   前記制御回路が、
   アーク放電発生未満の大きさの電流であるチェック電流を前記光源に流すための電圧であるチェック電圧を、前記コンバータから前記接続手段に供給させ、
   前記チェック電圧に対して前記電圧検出手段で検出した検出電圧値に基づいて、前記光源を含む回路の接続異常を検知し、
   前記制御回路は、前記チェック電圧を段階的または連続的に増加させ、段階的または連続的な前記チェック電圧の増加の途中で前記検出電圧値が飽和した値に基づいて前記接続異常を検知することを特徴とする照明装置。
8. 光源と電気的に接続する接続手段の電圧を検出し、
   アーク放電発生未満の大きさの電流であるチェック電流を前記光源に流すための電圧であるチェック電圧を、前記接続手段に供給し、
   前記チェック電圧に対して検出した前記接続手段の電圧値に基づいて、前記光源を含む回路の接続異常を検知し、
   前記チェック電圧を段階的または連続的に増加させ、段階的または連続的な前記チェック電圧の増加の途中で前記接続手段の電圧値が飽和した値に基づいて前記接続異常を検知することを特徴とする点灯装置の異常検知方法。
9. 前記チェック電圧の増加の途中で前記接続手段の電圧値が飽和した値に基づいて前記接続異常の種類を検知することを特徴とする請求項８に記載の点灯装置の異常検知方法。

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