JP6280058B2 - 電源装置および照明システム - Google Patents

Description

この発明は、小型化および低コスト化が実現された電源装置および照明システムに関するものである。

従来から、ＡＣ−ＤＣ変換回路と、ＡＣ−ＤＣ変換回路に接続された複数の降圧チョッパ回路と、を備えた直流電源装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−７８２１８号公報

特許文献１に記載されたような従来の電源装置では、ＡＣ−ＤＣ変換部の出力電圧を一定の電圧とするために、ＡＣ−ＤＣ変換部の出力電圧が、交流入力電圧のピーク電圧よりも高くなるように構成されている。例えば、特許文献１の従来の電源装置では、交流入力電圧の範囲を１００Ｖ〜２４０Ｖとしたときに、交流入力電圧のピーク電圧値が３４０Ｖ程度となるため、ＡＣ−ＤＣ変換部の出力電圧を４００Ｖとしている。そのため、従来の電源装置では、ＡＣ−ＤＣ変換部と負荷駆動部とを接続する接続ケーブルは、４００Ｖ以上の耐圧特性を備えるものとする必要がある。したがって、従来の電源装置では、接続ケーブルが大型であり且つ高コストとなっている。

この発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、小型化および低コスト化が実現された電源装置および照明システムを提供することを目的としている。

この発明に係る電源装置は、負荷に電力を供給する電源装置であって、交流電力を入力して、直流電力を出力するＡＣ−ＤＣ変換部と、ＡＣ−ＤＣ変換部が出力した直流電力を入力して、負荷を駆動する直流駆動電力を出力する負荷駆動部と、ＡＣ−ＤＣ変換部と負荷駆動部とを接続する接続ケーブルと、を備え、複数の負荷駆動部が、１つのＡＣ−ＤＣ変換部に並列に接続され、ＡＣ−ＤＣ変換部は、該ＡＣ−ＤＣ変換部が出力する直流電力の電圧を調整する電圧調整部を含み、ＡＣ−ＤＣ変換部が出力する直流電力の電圧が、負荷を動作させる動作電圧に対応させて調整され、複数の負荷駆動部に接続される負荷のうちの、最も動作電圧が高い負荷の動作電圧に対応させて調整されるものである。

また、この発明に係る照明システムは、上記の電源装置と、負荷駆動部に接続され、被照明対象の照明を行う発光ユニットと、を備えたものである。

この発明によれば、ＡＣ−ＤＣ変換部が出力する直流電力の電圧が、負荷を動作させる動作電圧に対応させて調整されるため、ＡＣ−ＤＣ変換部と負荷駆動部とを接続する接続ケーブルを小型化および低コスト化することができる。その結果、この発明によれば、小型化および低コスト化が実現された電源装置および照明システムを提供することができる。

この発明の実施の形態１に係る照明システムの一例を模式的に記載した図である。 図１に記載の光源ユニットの一例を概略的に記載した図である。 図１に記載のＡＣ−ＤＣ変換部の一例を概略的に記載した図である。 図１に記載の負荷駆動部の一例を概略的に記載した図である。 この発明の実施の形態２に係る照明システムの一例を模式的に記載した図である。 図５に記載の電源装置の動作の一例を説明する図である。 図６の比較例を説明する図である。 この発明の実施の形態３に係る照明システムの一例を模式的に記載した図である。 図８の変形例を模式的に記載した図である。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさおよび配置等は、この発明の範囲内で適宜変更することができる。

実施の形態１．
［照明システム］
図１は、この発明の実施の形態１に係る照明システムの一例を模式的に記載した図であり、図２は、図１に記載の光源ユニットの一例を概略的に記載した図であり、図３は、図１に記載のＡＣ−ＤＣ変換部の一例を概略的に記載した図であり、図４は、図１に記載の負荷駆動部の一例を概略的に記載した図である。図１に示すように、この実施の形態に係る照明システム１００は、発光ユニット４と電源装置１０とを含み、交流電源１から電力の供給を受けて、被照明対象の照明を行うものである。なお、以下の説明では、図１を用いて、複数の発光ユニット４と１つの電源装置１０とを有する照明システム１００についての説明を行うが、照明システム１００は、１つの発光ユニット４と１つの電源装置１０とを含むものであってもよい。

［光源ユニット］
発光ユニット４は、この発明の「負荷」に相当するものであり、電源装置１０から電力の供給を受けて、例えば被照明対象である室内の照明を行うものである。例えば、照明システム１００は、複数の部屋を有する建物等に適用されるものであり、複数の発光ユニット４が部屋毎に設置される。なお、「負荷」は、モータまたはヒータ等であってもよい。この実施の形態に係る発光ユニット４は、図１および図２に示すように、直列に接続された複数の発光素子５を含んでいる。なお、発光ユニット４は、並列に接続された複数の発光素子５を含むものであってもよく、直列に接続された発光素子５が並列に接続されたものを含むものであってもよい。また、発光ユニット４は、１つの発光素子５を含むものであってもよい。なお、以下の説明では、発光素子５がＬＥＤであるものとして説明を行うが、発光素子５は有機ＥＬ等であってもよい。図２に示すように、発光ユニット４は、電源装置１０から電力の供給を受ける第１接続部Ｐ４１と第２接続部Ｐ４２とを有している。

［電源装置］
図１に示すように、電源装置１０は、交流電源１から例えばＡＣ１００Ｖ〜ＡＣ２４０Ｖの交流電力を入力して、発光ユニット４を駆動する直流駆動電力を出力するものである。電源装置１０は、ＡＣ−ＤＣ変換部２と負荷駆動部３と制御部５０とを有する。ＡＣ−ＤＣ変換部２と負荷駆動部３とは、接続ケーブル７で接続されている。接続ケーブル７は、ＡＣ−ＤＣ変換部２が出力した直流電力を、負荷駆動部３に配電するものである。なお、図１に示す例では、複数の負荷駆動部３が１つのＡＣ−ＤＣ変換部２に並列に接続されているが、電源装置１０は、１つの負荷駆動部３が１つのＡＣ−ＤＣ変換部２に接続されたものであってもよい。また、電源装置１０は、交流電源１から入力される交流入力電流と交流入力電圧とを、同位相且つ同波形とする力率改善（ＰＦＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）機能を備えている。

［制御部］
制御部５０は、例えば、アナログ回路、デジタル回路、マイコン、またはこれらの組み合わせで構成されており、電源装置１０の制御を行うものである。なお、この実施の形態の例では、制御部５０は、ＡＣ−ＤＣ変換部２および負荷駆動部３とは別個の構成となっているが、ＡＣ−ＤＣ変換部２および負荷駆動部３のうちの少なくとも一方が制御部を備える構成であってもよい。

［ＡＣ−ＤＣ変換部］
ＡＣ−ＤＣ変換部２は、交流電源１から入力された交流電力を入力して、直流電力を出力するものである。ＡＣ−ＤＣ変換部２は、図３に示すように、第１接続部Ｐ２１と第２接続部Ｐ２２と第３接続部Ｐ２３と第４接続部Ｐ２４と整流部２０と電圧調整部２１と入力電圧検出部２２と出力電圧検出部２３とを含んでいる。第１接続部Ｐ２１および第２接続部Ｐ２２は、ＡＣ−ＤＣ変換部２の入力部であり、交流電源１に接続される。第３接続部Ｐ２３および第４接続部Ｐ２４は、ＡＣ−ＤＣ変換部２の出力部であり、負荷駆動部３に接続される。入力電圧検出部２２は、電圧調整部２１に入力される電圧を検出するものであり、例えば直列に接続された抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２を含んで構成されている。出力電圧検出部２３は、電圧調整部２１が出力する電圧を検出するものであり、例えば直列に接続された抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４を含んで構成されている。整流部２０は、例えばダイオードブリッジで構成された全波整流回路を含むものであり、入力された交流電力を整流する。

電圧調整部２１は、ＡＣ−ＤＣ変換部２が出力する直流電力の電圧を調整するものであり、例えば図３に示すＨ型昇降圧回路を含んで構成されている。なお、電圧調整部２１は、Ｈ型昇降圧回路の代わりに、例えばフライバック回路またはＳＥＰＩＣ回路等を含んで構成されてもよい。電圧調整部２１は、昇圧コンバータとしての機能と、降圧コンバータとしての機能とを有する。電圧調整部２１は、降圧型アームを構成する第１スイッチング素子Ｑ１と第１ダイオードＤ１、および昇圧型アームを構成する第２スイッチング素子Ｑ２と第２ダイオードＤ２を備えている。第１スイッチング素子Ｑ１と第１ダイオードＤ１との接続部と、第２スイッチング素子Ｑ２と第２ダイオードＤ２との接続部と、の間には、第１リアクトルＬ１が配設されている。第１スイッチング素子Ｑ１および第２スイッチング素子Ｑ２は、制御部５０から出力されるオンオフ制御用のスイッチ信号によって駆動されるものであり、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子またはＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子等で構成されている。第１スイッチング素子Ｑ１および第１ダイオードＤ１で構成された降圧型アームは、ＡＣ−ＤＣ変換部２の入力部である第１接続部Ｐ２１および第２接続部Ｐ２２側に接続され、第２スイッチング素子Ｑ２と第２ダイオードＤ２で構成された昇圧型アームは、ＡＣ−ＤＣ変換部２の出力部である第３接続部Ｐ２３および第４接続部Ｐ２４側に接続されている。また、電圧調整部２１は、第１リアクトルＬ１に流れる電流を検出する第１電流検出部Ｃｓ１、および電圧調整部２１の出力を平滑させる第１コンデンサＣ１を含んでいる。

例えば、制御部５０は、第１スイッチング素子Ｑ１を常時オンして第２スイッチング素子Ｑ２をスイッチング動作させることで電圧調整部２１を昇圧コンバータとして機能させることができる。また、制御部５０は、第２スイッチング素子Ｑ２を常時オフして第１スイッチング素子Ｑ１をスイッチング動作させることで電圧調整部２１を降圧コンバータとして機能させることができる。さらに、制御部５０は、第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２を同期してスイッチング動作させることで電圧調整部２１を昇降圧コンバータとして機能させることができる。電圧調整部２１が出力する出力電力の電圧は、発光ユニット４の動作電圧である順方向電圧に対応させて設定される。例えば、電圧調整部２１が出力する出力電力の電圧は、複数の発光ユニット４のうちの順方向電圧が最も高い発光ユニット４の順方向電圧に合わせて設定される。

また、制御部５０は、入力電圧検出部２２が検出した電圧調整部２１の入力電圧と、出力電圧検出部２３が検出した電圧調整部２１の出力電圧と、第１電流検出部Ｃｓ１が検出した第１リアクトルＬ１に流れる電流と、を用いて、第１スイッチング素子Ｑ１および第２スイッチング素子Ｑ２をオンオフ制御することによって、交流電源１から入力される交流入力電流と交流入力電圧とを、同位相且つ同波形とするＰＦＣ制御を行っている。

［負荷駆動部］
図１に示すように、負荷駆動部３は、複数の発光ユニット４のそれぞれに接続されている。負荷駆動部３は、ＡＣ−ＤＣ変換部２が出力した直流電力を入力して、発光ユニット４を駆動する直流駆動電力を出力するものである。この実施の形態の例の負荷駆動部３は、図４に示すように、ＤＣ−ＤＣ変換回路を含んで構成されている。負荷駆動部３は、第１接続部Ｐ３１と第２接続部Ｐ３２と第３接続部Ｐ３３と第４接続部Ｐ３４と第３スイッチング素子Ｑ３１と第３ダイオードＤ３１と第２リアクトルＬ３１と第２コンデンサＣ３１と第２電流検出部Ｃｓ２とを含んでいる。

第１接続部Ｐ３１および第２接続部Ｐ３２は、負荷駆動部３の入力部であり、ＡＣ−ＤＣ変換部２に接続される。第３接続部Ｐ３３および第４接続部Ｐ３４は、負荷駆動部３の出力部であり、発光ユニット４に接続される。第３スイッチング素子Ｑ３１は、制御部５０から出力されるオンオフ制御用のスイッチ信号によって駆動されるものであり、ＦＥＴ素子またはＩＧＢＴ素子等で構成されている。第２電流検出部Ｃｓ２は、負荷駆動部３が出力する直流駆動電力の電流を検出するものである。

第３スイッチング素子Ｑ３１は、第２電流検出部Ｃｓ２が検出する電流、すなわち、発光ユニット４に流れる電流が、所望の電流値となるように制御される。つまり、この実施の形態の例では、ＡＣ−ＤＣ変換部２の電圧調整部２１が、ＡＣ−ＤＣ変換部２の出力電圧を、負荷駆動部３に印加する電圧程度に制御し、負荷駆動部３が発光ユニット４に流れる電流を制御する構成となっている。なお、この実施の形態の例では、負荷駆動部３が電流制御されているが、負荷駆動部は電圧制御されるものであってもよい。負荷駆動部を電圧制御する場合には、負荷駆動部の出力電圧を用いて、負荷駆動部の制御を行えばよい。

上記のように、この実施の形態では、ＡＣ−ＤＣ変換部２が、該ＡＣ−ＤＣ変換部２が出力する直流電力の電圧を調整する電圧調整部２１を含んでおり、ＡＣ−ＤＣ変換部２が出力する電圧が、発光ユニット４を動作させる動作電圧に対応させて調整されている。したがって、この実施の形態では、交流電源１から入力される交流電力の電圧の大きさに関係なく、ＡＣ−ＤＣ変換部２が出力する電圧が決定される。そのため、この実施の形態によれば、ＡＣ−ＤＣ変換部２と負荷駆動部３とを接続する接続ケーブル７の耐圧特性を、発光ユニット４の動作電圧に対応させたものとすることができる。その結果、この実施の形態では、接続ケーブル７を小型化および低コスト化することができるため、電源装置１０および照明システム１００の小型化および低コスト化を実現することができる。

さらに、この実施の形態では、ＡＣ−ＤＣ変換部２に複数の負荷駆動部３が並列に接続されており、複数の負荷駆動部３のそれぞれに発光ユニット４が接続されている。そのため、この実施の形態では、発光ユニット４を動作させる動作電圧を低くすることができるため、接続ケーブル７の小型化および低コスト化を実現することができる。

また、この実施の形態では、ＡＣ−ＤＣ変換部２が出力する電圧が、複数の発光ユニット４のうちの動作電圧が最も高い発光ユニット４の動作電圧に対応させて設定されている。したがって、この実施の形態では、ＡＣ−ＤＣ変換部２の入力電圧と出力電圧との比である昇降圧比を低減させることができるため、電力効率が向上されている。さらに、ＡＣ−ＤＣ変換部２が出力する電圧が、交流電源１から入力される入力電圧のピーク電圧に関係なく負荷駆動部３に対応した電圧に設定されるため、負荷駆動部３の降圧比を低減することができ、負荷駆動部３の電力効率も向上されている。

実施の形態２．
［照明システム］
図５は、この発明の実施の形態２に係る照明システムの一例を模式的に記載した図である。図１に記載の実施の形態１の照明システム１００と比較して、図５に記載の実施の形態２の照明システム１００Ａは、複数のＡＣ−ＤＣ変換部２を備えている。なお、以下の説明では、図５を用いて、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａおよび第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂの２つのＡＣ−ＤＣ変換部２を備えた照明システム１００Ａの例についての説明を行うが、照明システム１００Ａは、３つ以上のＡＣ−ＤＣ変換部２を備えていてもよい。以下の説明では、実施の形態１と重複する部分については、説明を省略する。

第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａおよび第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂの出力側には、第１開閉装置ＳＷ１および第２開閉装置ＳＷ２が配設されている。第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａおよび第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂは、第１開閉装置ＳＷ１または第２開閉装置ＳＷ２を介して、負荷駆動部３と並列に接続されている。第１開閉装置ＳＷ１は、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａを、電源装置１０Ａから電気的に切り離すものであり、例えば、ＦＥＴ素子またはＩＧＢＴ素子などのスイッチング素子で構成されている。第２開閉装置ＳＷ２は、第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂを、電源装置１０Ａから電気的に切り離すものであり、例えば、ＦＥＴ素子またはＩＧＢＴ素子などのスイッチング素子で構成されている。第１開閉装置ＳＷ１および第２開閉装置ＳＷ２は、例えば、制御部５０から出力されるオンオフ制御用のスイッチ信号によって、接続状態と切断状態とが切り替えられる。

第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａおよび第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂは、図１に記載の実施の形態１のＡＣ−ＤＣ変換部２と比較して、半分の出力電力を出力するように構成されており、図１のＡＣ−ＤＣ変換部２を、図５の第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａおよび第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂと単純に置き換えることができるようになっている。なお、例えば、３つのＡＣ−ＤＣ変換部２を備える構成の場合には、図１のＡＣ−ＤＣ変換部２と比較して、ＡＣ−ＤＣ変換部２のそれぞれの出力電力を３分の１とすればよい。

［電源装置の動作］
次に、図６および図７を用いて、電源装置１０Ａの動作の一例について説明する。図６は、図５に記載の電源装置の動作の一例を説明する図であり、図７は、図６の比較例を説明する図である。なお、図６および図７において、横軸は時間軸ｔである。また、図６および図７において、ＶｔはＡＣ−ＤＣ変換部２の目標出力電圧値、Ｖｔ１はＡＣ−ＤＣ変換部２の出力電圧の第１閾値、Ｖｔ２はＡＣ−ＤＣ変換部２の出力電圧の第２閾値、Ｉｔ１は負荷駆動部３の出力電流の第１目標電流値、Ｉｔ２は負荷駆動部３の出力電流の第２目標電流値、ＶＡは第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａの出力電圧、ＩＡは第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａの第１電流検出部Ｃｓ１で検出されるリアクトル電流、ＶＢは第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂの出力電圧、ＩＢは第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂの第１電流検出部Ｃｓ１で検出されるリアクトル電流、Ｉｔは負荷駆動部３の目標出力電流を示している。

ＡＣ−ＤＣ変換部２は、通常動作時は、出力電圧Ｖが、第１閾値Ｖｔ１と第２閾値Ｖｔ２との間の通常出力電圧となる。ＡＣ−ＤＣ変換部２の出力電圧Ｖが、第１閾値Ｖｔ１以上になった場合または第２閾値Ｖｔ２以下になった場合は、ＡＣ−ＤＣ変換部２が異常動作状態であるおそれがある。例えば、ＡＣ−ＤＣ変換部２は、開放故障した場合に、出力電圧Ｖが異常に上昇し第１閾値Ｖｔ１以上となり、短絡故障した場合に、出力電圧Ｖが異常に低下し第２閾値Ｖｔ２以下となる。そこで、この実施の形態では、ＡＣ−ＤＣ変換部２の出力電圧Ｖを監視して、電源装置１０Ａの動作判定を行う。つまり、この実施の形態の例では、ＡＣ−ＤＣ変換部２の出力電圧Ｖが、第１閾値Ｖｔ１と第２閾値Ｖｔ２との間の通常出力電圧である場合は、ＡＣ−ＤＣ変換部２が通常動作状態であると判定する、また、ＡＣ−ＤＣ変換部２の出力電圧Ｖが、第１閾値Ｖｔ１以上になった場合または第２閾値Ｖｔ２以下になった場合は、ＡＣ−ＤＣ変換部２が異常動作状態であると判定する。

第１閾値Ｖｔ１は、例えばＡＣ−ＤＣ変換部２の目標出力電圧Ｖｔの＋２０％〜＋３０％に設定され、第２閾値Ｖｔ２は、例えば目標出力電圧Ｖｔの−２０％〜−３０％に設定される。この実施の形態の例では、ＡＣ−ＤＣ変換部２の目標出力電圧Ｖｔが２００Ｖに設定されており、第１閾値Ｖｔ１は、目標出力電圧Ｖｔの＋２５％である２５０Ｖに設定され、第２閾値Ｖｔ２は、目標出力電圧Ｖｔの−２５％である１５０Ｖに設定されている。なお、第１閾値Ｖｔ１および第２閾値Ｖｔ２は、複数の負荷駆動部３のうちの最も出力電圧が大きい負荷駆動部３の出力電圧に応じて設定されてもよい。

この実施の形態に係る電源装置１０Ａは、複数のＡＣ−ＤＣ変換部２のうちの１つ以上が異常動作状態となったときに、異常動作状態となったＡＣ−ＤＣ変換部２を電源装置１０Ａから電気的に切り離す。例えば、ＡＣ−ＤＣ変換部２は、ＡＣ−ＤＣ変換部２の出力側に配設された開閉装置ＳＷが開状態となることによって、電源装置１０Ａから電気的に切り離される。開閉装置ＳＷを開状態とすることによって、ＡＣ−ＤＣ変換部２と負荷駆動部３との接続が切り離される。なお、図３に示すＡＣ−ＤＣ変換部２の第１スイッチング素子Ｑ１を制御して、ＡＣ−ＤＣ変換部２を電源装置１０Ａから電気的に切り離すこともできる。第１スイッチング素子Ｑ１でＡＣ−ＤＣ変換部２を電源装置１０Ａから電気的に切り離すことによって、ＡＣ−ＤＣ変換部２が、交流電源１から電気的に切り離される。高電位側の第１スイッチング素子Ｑ１を制御して、ＡＣ−ＤＣ変換部２を交流電源１から電気的に切り離すことによって、電源装置１０Ａの安全性を向上させることができる。また、図３の第１スイッチング素子Ｑ１および図５の開閉装置ＳＷを利用して、ＡＣ−ＤＣ変換部２を電源装置１０Ａから電気的に切り離す構成とすることによって、ＡＣ−ＤＣ変換部２を電源装置１０Ａから確実に切り離すことができる。なお、ＡＣ−ＤＣ変換部２が、第１スイッチング素子Ｑ１のような、ＡＣ−ＤＣ変換部２を電源装置１０Ａから電気的に切り離す構成を含んでいる場合には、開閉装置ＳＷを省略することもできる。

図６に示す例では、時刻ｔ１にて、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａの出力電圧Ｖが第１閾値Ｖｔ１以上となったため、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａが異常動作状態となったおそれがある。そこで、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａを電源装置１０Ａから電気的に切り離す。第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａが電源装置１０Ａから電気的に切り離されると、第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂが、負荷駆動部３に電力を供給する構成となる。そこで、時刻ｔ１にて、負荷駆動部３の目標出力電力を、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａおよび第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂが通常動作しているときと比較して、低減させる。例えば、時刻ｔ１の前は、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａおよび第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂが通常動作しているため、負荷駆動部３の目標出力電流はＩｔ１である。時刻ｔ１にて、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａが異常動作状態であると判定され、第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂのみが負荷駆動部３に電力を供給する構成となったため、目標出力電流をＩｔ１よりも小さいＩｔ２に変更する。例えば、この実施の形態の例では、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａおよび第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂが通常動作しているときは、負荷駆動部３のそれぞれの目標出力電流を５００ｍＡとしており、時刻ｔ１にて、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａが電源装置１０Ａから電気的に切り離されたときに、負荷駆動部３のそれぞれの目標出力電流を、１／２の２５０ｍＡとする。なお、ｎ個のＡＣ−ＤＣ変換部２を備える構成の場合には、ｎ個のＡＣ−ＤＣ変換部２のうちのｍ個が異常動作状態となったときに、負荷駆動部３の出力電力を、定常時の（ｎ−ｍ）／ｎとすればよい。このように、複数のＡＣ−ＤＣ変換部２のうちの１つ以上が電源装置１０Ａから電気的に切り離されたときに、負荷駆動部３の目標出力電力を低減することによって、電源装置１０Ａの動作が完全に停止するおそれを抑制することができる。例えば、図７に記載の比較例では、時刻ｔ１にて、負荷駆動部３の目標出力電流を低減させていないため、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａを電源装置１０Ａから切り離したのちに、第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂが通常動作時の２倍の出力電力を出力しようとする。この場合に、第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂは、第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂの出力容量を超えて動作しようとするため、例えば図３の第１リアクトルＬ１が磁気飽和を起こし、回路に大電流が流れる。その結果、図７に記載の比較例では、第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂが故障するおそれがある。この実施の形態の例では、図６に示すように、時刻ｔ１にて、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａが電源装置１０Ａから電気的に切り離されたときに、負荷駆動部３のそれぞれの目標出力電流を低減させているため、第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂが故障するおそれが低減されている。その結果、この実施の形態では、電源装置１０Ａの動作が完全に停止するおそれを抑制することができる。なお、ＡＣ−ＤＣ変換部２が、最大出力容量を超えないように構成されている場合には、さらに確実に、ＡＣ−ＤＣ変換部２が故障するおそれを抑制することができる。例えば、第１スイッチング素子Ｑ１および第２スイッチング素子Ｑ２に入力する入力信号であるＰＷＭ出力のオンデューティ比の上限に制限を設けることで、ＡＣ−ＤＣ変換部２が、最大出力容量を超えない構成とすることができる。

なお、例えば、ＡＣ−ＤＣ変換部２の出力電圧Ｖが、ノイズ等の影響で、第１閾値Ｖｔ１よりも高く検出され、または第２閾値Ｖｔ２よりも低く検出される場合がある。そこで、例えば、ＡＣ−ＤＣ変換部２の出力電圧Ｖが第１閾値Ｖｔ１よりも高く検出された場合、または第２閾値Ｖｔ２よりも低く検出された場合に、まずは、開閉装置ＳＷを開状態にして、ＡＣ−ＤＣ変換部２と負荷駆動部３との接続を切り離す。そして、ＡＣ−ＤＣ変換部２の出力電圧Ｖが、第１閾値Ｖｔ１と第２閾値Ｖｔ２との間に復帰した場合は、開閉装置ＳＷを閉状態にして、ＡＣ−ＤＣ変換部２と負荷駆動部３とを接続する。ＡＣ−ＤＣ変換部２の出力電圧Ｖが、第１閾値Ｖｔ１と第２閾値Ｖｔ２との間に復帰しない場合は、第１スイッチング素子Ｑ１を制御して、ＡＣ−ＤＣ変換部２を交流電源１から電気的に切り離す。上記の構成とすることによって、ＡＣ−ＤＣ変換部２の出力電圧Ｖの誤検出の影響を低減し、電源装置１０Ａを安定的に動作させることができる。なお、ＡＣ−ＤＣ変換部２が複数回異常と判定された場合は、ＡＣ−ＤＣ変換部２に異常が発生していると考えられるため、複数回異常と判定されたＡＣ−ＤＣ変換部２を、交流電源１から電気的に切り離す構成としてもよい。

上記のように、この実施の形態では、複数のＡＣ−ＤＣ変換部２のうちの１台以上が異常動作状態となった場合であっても、異常動作状態となったＡＣ−ＤＣ変換部２以外のＡＣ−ＤＣ変換部２が動作して、電源装置１０Ａが動作する。その結果、この実施の形態によれば、安定的に動作する電源装置１０Ａが得られる。

また、この実施の形態では、複数のＡＣ−ＤＣ変換部２のうちの１台以上が異常動作状態となったときに、異常動作状態となったＡＣ−ＤＣ変換部２を電源装置１０Ａから電気的に切り離し、負荷駆動部３の出力電力を低減させている。その結果、この実施の形態では、通常動作状態のＡＣ−ＤＣ変換部２が故障するおそれが抑制されている。したがって、この実施の形態の電源装置１０Ａを備える照明システム１００Ａは、複数のＡＣ−ＤＣ変換部２のうちの１台以上が異常動作状態となったときであっても、発光ユニット４の光出力を減少させて安定的に動作する。

実施の形態３．
［照明システム］
図８は、この発明の実施の形態３に係る照明システムの一例を模式的に記載した図である。図５に記載の実施の形態２の照明システム１００Ａと比較して、図８に記載の実施の形態３の照明システム１００Ｂでは、ＡＣ−ＤＣ変換部２と負荷駆動部３と発光ユニット４とで構成される、複数の照明系統を有している。以下の説明では、図８を用いて、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａと第１負荷駆動部３Ａと第１発光ユニット４Ａとで構成される第１照明系統と、第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂと第２負荷駆動部３Ｂと第２発光ユニット４Ｂとで構成される第２照明系統とを含む照明システム１００Ｂについての説明を行うが、照明システム１００Ｂは、３つ以上の照明系統を含んでいてもよい。以下の説明では、実施の形態１および実施の形態２と重複する部分については、説明を省略する。

この実施の形態では、例えば、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａが異常動作状態となった場合に、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａが電源装置１０Ｂから電気的に切り離される。したがって、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａを含んで構成される第１照明系統の第１発光ユニット４Ａは消灯する。一方、通常動作状態の第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂは、第２負荷駆動部３Ｂに電力を供給するため、第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂを含んで構成される第２照明系統の第２発光ユニット４Ｂは通常通り点灯する。したがって、この実施の形態によれば、複数のＡＣ−ＤＣ変換部２のうちの１台以上が異常動作状態となったときであっても、通常動作状態のＡＣ−ＤＣ変換部２を含んで構成される照明系統の発光ユニット４が点灯するため、照明システム１００Ｂが消灯するおそれが抑制されている。なお、実施の形態２の例と比較して、この実施の形態では、負荷駆動部３の出力電力を調整する必要がないため、制御が単純化されている。また、この実施の形態において、１つの照明対象に対して、第１発光ユニット４Ａと第２発光ユニット４Ｂとで、照明を行う構成とすることによって、照明対象の照明を安定的に行うことができる。例えば、照明システム１００Ｂは、１つの部屋に、第１発光ユニット４Ａと第２発光ユニット４Ｂとを設置する構成とすればよい。

［変形例１］
図９は、図８の変形例を模式的に記載した図である。図８に記載の実施の形態３の例と比較して、図９に記載の変形例１では、第１発光ユニット４Ａと第２発光ユニット４Ｂとが、１つの発光部４０を構成している。つまり、変形例１では、１つの発光部４０が複数の照明系統の発光ユニット４を含んでいる。図９の例では、１つの発光部４０が、第１ＡＣ−ＤＣ変換部２Ａと第１負荷駆動部３Ａと第１発光ユニット４Ａとで構成される第１照明系統と、第２ＡＣ−ＤＣ変換部２Ｂと第２負荷駆動部３Ｂと第２発光ユニット４Ｂとで構成される第２照明系統とを含んでいる。変形例１では、１つの発光部４０が複数の照明系統を含んでいるため、例えば被照明対象である室内が局所的に暗くなることを抑制することができる。

この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々に改変することができる。すなわち、上記の実施の形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施の形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。

１ 交流電源、２ ＡＣ−ＤＣ変換部、２Ａ 第１ＡＣ−ＤＣ変換部、２Ｂ 第２ＡＣ−ＤＣ変換部、３ 負荷駆動部、３Ａ 第１負荷駆動部、３Ｂ 第２負荷駆動部、４ 発光ユニット、４Ａ 第１発光ユニット、４Ｂ 第２発光ユニット、５ 発光素子、７ 接続ケーブル、１０ 電源装置、１０Ａ 電源装置、１０Ｂ 電源装置、２０ 整流部、２１ 電圧調整部、２２ 入力電圧検出部、２３ 出力電圧検出部、４０ 発光部、５０ 制御部、１００ 照明システム、１００Ａ 照明システム、１００Ｂ 照明システム、Ｃ１ 第１コンデンサ、Ｃ３１ 第２コンデンサ、Ｃｓ１ 第１電流検出部、Ｃｓ２ 第２電流検出部、Ｄ１ 第１ダイオード、Ｄ２ 第２ダイオード、Ｄ３１ 第３ダイオード、Ｌ１ 第１リアクトル、Ｌ３１ 第２リアクトル、Ｑ１ 第１スイッチング素子、Ｑ２ 第２スイッチング素子、Ｑ３１ 第３スイッチング素子、ＳＷ 開閉装置、ＳＷ１ 第１開閉装置、ＳＷ２ 第２開閉装置。

Claims (9)

1. 負荷に電力を供給する電源装置であって、
   交流電力を入力して、直流電力を出力するＡＣ−ＤＣ変換部と、
   前記ＡＣ−ＤＣ変換部が出力した直流電力を入力して、前記負荷を駆動する直流駆動電力を出力する負荷駆動部と、
   前記ＡＣ−ＤＣ変換部と前記負荷駆動部とを接続する接続ケーブルと、を備え、
   複数の前記負荷駆動部が、１つの前記ＡＣ−ＤＣ変換部に並列に接続され、
   前記ＡＣ−ＤＣ変換部は、該ＡＣ−ＤＣ変換部が出力する直流電力の電圧を調整する電圧調整部を含み、
   前記ＡＣ−ＤＣ変換部が出力する直流電力の電圧が、前記負荷を動作させる動作電圧に対応させて調整され、複数の前記負荷駆動部に接続される負荷のうちの、最も動作電圧が高い負荷の動作電圧に対応させて調整される、
   電源装置。
2. 複数の前記ＡＣ−ＤＣ変換部を備えた、
   請求項１記載の電源装置。
3. 複数の前記ＡＣ−ＤＣ変換部のそれぞれを、当該電源装置から電気的に切り離す開閉装置をさらに備えた、
   請求項２記載の電源装置。
4. 当該電源装置の制御を行う制御部と、
   複数の前記ＡＣ−ＤＣ変換部のそれぞれが出力する直流電力の電圧を検出する電圧検出部と、をさらに備え、
   前記制御部は、前記電圧検出部が検出した電圧を利用して、複数の前記ＡＣ−ＤＣ変換部のそれぞれの動作状態を判定し、異常と判定したＡＣ−ＤＣ変換部を、当該電源装置から電気的に切り離す、
   請求項３記載の電源装置。
5. 前記負荷駆動部は、該負荷駆動部が出力する直流駆動電力の大きさを調整する駆動電力調整部を含む、
   請求項４記載の電源装置。
6. 前記制御部は、前記異常と判定したＡＣ−ＤＣ変換部を当該電源装置から電気的に切り離すときに、前記負荷駆動部が出力する直流駆動電力の大きさを小さくする、
   請求項５記載の電源装置。
7. ｎ個の前記ＡＣ−ＤＣ変換部を含み、
   前記制御部は、前記異常と判定したＡＣ−ＤＣ変換部が、ｎ個のうちのｍ個である場合に、前記負荷駆動部が出力する直流駆動電力の大きさを、（ｎ−ｍ）／ｎとする、
   請求項６記載の電源装置。
8. 請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の電源装置と、
   前記負荷駆動部に接続され、被照明対象の照明を行う発光ユニットと、を備えた、
   照明システム。
9. 前記発光ユニットは、直列に接続された複数の発光素子を含む、
   請求項８記載の照明システム。

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