JP6410182B2 - Ｌｅｄ駆動装置、照明装置及び照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤ駆動装置、照明装置及び照明器具に関し、より詳細には、ＬＥＤ（発光ダイオード）を駆動するＬＥＤ駆動装置、照明用光源としてのＬＥＤと当該ＬＥＤ駆動装置を備える照明装置、及び当該照明装置を有する照明器具に関する。

従来例として、特許文献１に記載された固体光源点灯装置を例示する。特許文献１記載の固体光源点灯装置は、降圧チョッパ回路を備え、降圧チョッパ回路を制御して出力電流を増減することで固体光源（例えば、発光ダイオード）を調光するように構成されている。

ところで、特許文献１記載の固体光源点灯装置の場合、降圧チョッパ回路を構成するスイッチング素子（トランジスタなどの半導体素子）のオン時間（オンデューティ比）を伸縮することで負荷電流を増減している。なお、上述のような調光方式は、一般に、ＤＣ調光方式と呼ばれる。このＤＣ調光方式の場合、スイッチング素子を駆動する駆動回路からスイッチング素子の制御端子（ゲート）に出力する駆動信号のオン期間（オン幅）に限界があるため、深い調光ができないという課題がある。

また、別の調光方式として、ドロッパ・レギュレータを用いる調光方式（以下、リニア調光方式と呼ぶ）がある。ドロッパ・レギュレータは、スイッチング・レギュレータと比較して、リップルやノイズが少ないという利点がある一方で、変換効率が低いなどの不利な点がある。リニア調光方式の場合、例えば、電界効果トランジスタのオン抵抗を変化させることで負荷電流を増減するので、ＤＣ調光方式に比べて、深い調光ができるという利点がある。

そのため、ＤＣ調光方式を採用する固体光源点灯装置（ＬＥＤ駆動装置）において、深い調光のときにＤＣ調光方式からリニア調光方式に切り替えることが行われる。

特開２０１２−２２１８９９号公報

しかしながら、リニア調光方式の場合、入力電圧と出力電圧との差が大きくなるほど、損失が増えて変換効率が低下してしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされており、損失の低減を図りつつＬＥＤを駆動する駆動電流の調整範囲の拡大を図ることを目的とする。

本発明のＬＥＤ駆動装置は、ＬＥＤを駆動して発光させるＬＥＤ駆動装置であって、直流電源部と、スイッチング・レギュレータ部と、ドロッパ・レギュレータ部と、制御部とを備え、前記直流電源部は、第１の直流電圧と、前記第１の直流電圧よりも低い第２の直流電圧とを選択的に出力するように構成され、前記スイッチング・レギュレータ部は、前記第１の直流電圧を降圧して前記ＬＥＤに供給するように構成され、前記ドロッパ・レギュレータ部は、前記第２の直流電圧を降圧して前記ＬＥＤに供給するように構成され、前記制御部は、前記ＬＥＤに供給すべき直流電圧がしきい値電圧以上の場合、前記直流電源部に前記第１の直流電圧を出力させ、かつ前記スイッチング・レギュレータ部の出力電圧を前記ＬＥＤに供給させるように構成され、さらに、前記制御部は、前記ＬＥＤに供給すべき直流電圧が前記しきい値未満の場合、前記直流電源部に前記第２の直流電圧を出力させ、かつ前記ドロッパ・レギュレータ部の出力電圧を前記ＬＥＤに供給させるように構成されることを特徴とする。

本発明の照明装置は、前記ＬＥＤ駆動装置と、照明用の光源とを備え、前記光源は、前記ＬＥＤ駆動装置に駆動されるＬＥＤからなることを特徴とする。

本発明の照明器具は、前記照明装置と、少なくとも前記光源を支持する器具本体とを備えることを特徴とする。

本発明のＬＥＤ駆動装置、照明装置及び照明器具は、損失の増加を抑えつつＬＥＤを駆動する駆動電流の調整範囲の拡大を図ることができるという効果がある。

本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置及び照明装置を示す回路構成図である。 同上の動作説明用の波形図である。 図３Ａは本発明の実施形態に係る照明器具の断面図、図３Ｂは本発明の別の実施形態に係る照明器具の断面図である。

本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置及び照明装置について、図１及び図２を参照して詳細に説明する。

本実施形態のＬＥＤ駆動装置は、図１に示すように、直流電源部１と、スイッチング・レギュレータ部２と、ドロッパ・レギュレータ部３と、制御部４とを備える。

また、本実施形態の照明装置は、図１に示すように、ＬＥＤ駆動装置と、光源５とを備える。光源５は、複数（図示例では３つ）のＬＥＤ（発光ダイオード）５０の直列回路で構成される。ただし、光源５を構成するＬＥＤ５０の個数は３個に限定されず、２個以下又は４個以上であってもよい。あるいは、それぞれに複数個（例えば、２０個）のＬＥＤが直列接続されて構成される複数のＬＥＤアレイの並列回路で構成されてもよい。光源５は、ＬＥＤ駆動装置の出力端間（後述する第２平滑コンデンサＣ３の両端間）に電気的に接続される。

直流電源部１は、交流の入力電圧を整流する整流器１０と、整流器１０で整流された脈流電圧を所望の直流電圧に変換するコンバータ回路１１と、コンバータ回路１１を制御する第１制御回路１２とを有することが好ましい。直流電源部１は、さらに、フォトカプラ１３と、シャント・レギュレータ１４とを有することが好ましい。

コンバータ回路１１は、第１スイッチング素子１１０と、トランス１１１と、ダイオードＤ１と、第１平滑コンデンサＣ１とを備える。第１スイッチング素子１１０は、図１に示すように、Ｎチャネルエンハンスメント型のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）で構成されることが好ましい。すなわち、本実施形態におけるコンバータ回路１１は、従来周知のフライバックコンバータとして構成される。

トランス１１１の１次巻線１１１Ａの巻き終わり側の端子が整流器１０の高電位側の出力端子と電気的に接続される。また、１次巻線１１１Ａの巻き始め側の端子が第１スイッチング素子１１０のドレインと電気的に接続される。トランス１１１の２次巻線１１１Ｂの巻き始め側の端子がダイオードＤ１のアノードと電気的に接続される。２次巻線１１１Ｂの巻き終わり側の端子が第１平滑コンデンサＣ１の低電位側の端子と電気的に接続される。また、第１平滑コンデンサＣ１の高電位側の端子がダイオードＤ１のカソードと電気的に接続される。第１スイッチング素子１１０のソースが検出抵抗Ｒ３を介して整流器１０の低電位側の出力端子と電気的に接続される。なお、第１スイッチング素子１１０のゲートは第１制御回路１２の出力端子と電気的に接続される。

２次巻線１１１Ｂの巻き始め側の端子は、ダイオードＤ２のアノードと電気的に接続される。ダイオードＤ２のカソードは、コンデンサＣ２を介して、２次巻線１１１Ｂの巻き終わり側の端子と電気的に接続される。また、ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ４の一端と電気的に接続される。抵抗Ｒ４の他端は、抵抗Ｒ５の一端と電気的に接続される。抵抗Ｒ５の他端は、シャント・レギュレータ１４のカソードと電気的に接続される。シャント・レギュレータ１４のアノードがグランドに接地される。シャント・レギュレータ１４のリファレンス端子は、分圧回路の中点と電気的に接続される。分圧回路は、２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２の直列回路で構成される。抵抗Ｒ１の一端がダイオードＤ１のカソードに電気的に接続され、抵抗Ｒ１の他端と抵抗Ｒ２の一端との接続点（中点）がシャント・レギュレータ１４のリファレンス端子と電気的に接続される。なお、抵抗Ｒ２の他端はグランドに接地される。

フォトカプラ１３は、フォトトランジスタ１３１とフォトダイオード１３０で構成される。フォトダイオード１３０のアノードが分圧回路の中点と電気的に接続され、フォトダイオード１３０のカソードがシャント・レギュレータ１４のカソードと電気的に接続される。また、フォトトランジスタ１３１のコレクタが第１制御回路１２のセンス端子と電気的に接続される。さらに、フォトトランジスタ１３１のエミッタが整流器１０の低電位側の出力端子と電気的に接続される。

ここで、シャント・レギュレータ１４は、リファレンス端子に入力された帰還電圧と、シャント・レギュレータ１４の内部で生成する基準電圧（例えば２．５［Ｖ］）とを比較するように構成される。シャント・レギュレータ１４は、帰還電圧が基準電圧を上回るときは、カソードからアノードへ流れる電流を増大させ、帰還電圧が基準電圧を下回るときは、カソードからアノードへ流れる電流を減少させるように構成される。ただし、シャント・レギュレータ１４のリファレンス端子に入力する帰還電圧は、コンバータ回路１１の出力電圧（第１平滑コンデンサＣ１の両端電圧）Ｖｄｃを分圧回路で分圧した電圧である。帰還電圧は、抵抗Ｒ１の抵抗値をｒ１とし、抵抗Ｒ２の抵抗値をｒ２とすると、Ｖｄｃ×ｒ２／（ｒ１＋ｒ２）の式から求められる。

したがって、帰還電圧が基準電圧を上回ると、シャント・レギュレータ１４に流れる電流が増大してフォトダイオード１３０の光量が増加するため、フォトトランジスタ１３１のコレクタ−エミッタ間の電圧が低下する。一方、帰還電圧が基準電圧を下回ると、シャント・レギュレータ１４に流れる電流が減少してフォトダイオード１３０の光量が減少するため、フォトトランジスタ１３１のコレクタ−エミッタ間が上昇する。

第１制御回路１２は、検出抵抗Ｒ３の両端電圧から第１スイッチング素子１１０に流れる電流（励磁電流）を検知するように構成される。また、第１制御回路１２は、検出抵抗Ｒ３の両端電圧と、センス端子に入力される電圧（フォトトランジスタ１３１のコレクタ−エミッタ間の電圧）とを比較するように構成される。なお、図示は省略しているが、直流電源部１は、第１制御回路１２の動作電源を作成する制御電源回路を備える。制御電源回路は、例えば、整流器１０から出力される脈流電圧から制御電源電圧（例えば、３．３〜５［Ｖ］程度の直流電圧）を作成するように構成されることが好ましい。なお、第１制御回路１２は、例えば、市販されている、フライバックコンバータ制御用の集積回路で構成されることが好ましい。

ここで、直流電源部１の基本的な動作を簡単に説明する。

第１制御回路１２は、内部の発振器が発振する、一定周期の方形パルスの立ち上がりに同期して、出力端子からハイレベルの信号（駆動信号）を出力して第１スイッチング素子１１０をオンする。第１スイッチング素子１１０がオンすると、トランス１１１の１次巻線１１１Ａに電流（励磁電流）が流れ、１次巻線１１１Ａには、巻き終わり側を高電位とする起電力が発生する。一方、トランス１１１の２次巻線１１１Ｂには、同じく巻き終わり側を高電位とする起電力が誘導される。しかしながら、２次巻線１１１Ｂに誘導される起電力でダイオードＤ１が逆バイアスされるため、２次巻線１１１Ｂに電流が流れない。したがって、第１スイッチング素子１１０のオン期間中に流れる励磁電流（電気エネルギ）は、磁気エネルギとしてトランス１１１に蓄積される。なお、第１スイッチング素子１１０のオン期間中においては、ダイオードＤ２も逆バイアスされるので、コンデンサＣ２の充電電荷は抵抗Ｒ４、Ｒ５を介してシャント・レギュレータ１４に放出される。

第１制御回路１２は、検出抵抗Ｒ３の両端電圧がセンス端子の入力電圧（フォトトランジスタ１３１のコレクタ−エミッタ間の電圧）に等しくなると駆動信号の出力を停止して第１スイッチング素子１１０をオフする。第１スイッチング素子１１０がオフすると、トランス１１１の２次巻線１１１Ｂに、巻き始め側を高電位とする起電力が発生するため、ダイオードＤ１がバイアスされて導通する。その結果、トランス１１１に蓄積されている磁気エネルギが電気エネルギとして、ダイオードＤ１から第１平滑コンデンサＣ１へ放出され、第１平滑コンデンサＣ１で平滑された直流電圧（出力電圧Ｖｄｃ）がスイッチング・レギュレータ部２に供給される。このとき、ダイオードＤ２もバイアスされて導通するので、コンデンサＣ２が充電される。

そして、第１制御回路１２は、発振器が発振する方形パルスの立ち上がりに同期して出力端子から駆動信号を出力し、第１スイッチング素子１１０を再度オンする。以降、第１制御回路１２は、発振器の発振周期に同期して第１スイッチング素子１１０をオンし、出力電圧Ｖｄｃを定格値（例えば、１００［Ｖ］）に一致させるように、第１スイッチング素子１１０のオン期間（駆動信号のパルス幅）を調整する。つまり、直流電源部１は、第１制御回路１２で第１スイッチング素子１１０をＰＷＭ（パルス幅変調）制御するように構成される。そのため、直流電源部１は、交流電源８からの入力電圧（例えば、実効値１００［Ｖ］〜２４０［Ｖ］の交流電圧）を、所望の出力電圧Ｖｄｃ（例えば、１００［Ｖ］）に変換（昇圧及び降圧）することができる。

なお、コンバータ回路１１の出力電圧Ｖｄｃの目標値を１００［Ｖ］、シャント・レギュレータ１４の基準電圧を２．５［Ｖ］とした場合、抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１を３９０［ｋΩ］、抵抗Ｒ２の抵抗値ｒ２を１０［ｋΩ］とすればよい。この場合、第１制御回路１２が帰還電圧をシャント・レギュレータ１４の基準電圧と一致させるように第１スイッチング素子１１０をＰＷＭ制御することによって、直流電源部１の出力電圧Ｖｄｃが１００［Ｖ］に安定化される。

スイッチング・レギュレータ部２は、第２スイッチング素子２０、ダイオードＤ３、第２平滑コンデンサＣ３、インダクタＬ１、抵抗Ｒ６などを備えることが好ましい。ダイオードＤ３のカソードが第１平滑コンデンサＣ１の高電位側の端子と電気的に接続され、ダイオードＤ３のアノードが第１平滑コンデンサＣ１の低電位側の端子と電気的に接続される。第２スイッチング素子２０は、Ｎチャネルエンハンスメント型のＭＯＳＦＥＴで構成される。第２スイッチング素子２０のドレインがダイオードＤ３のアノード及びインダクタＬ１の一端と電気的に接続され、第２スイッチング素子２０のソースが抵抗Ｒ６を介してグランドに接地される。インダクタＬ１の他端が第２平滑コンデンサＣ３の低電位側の端子と電気的に接続される。第２平滑コンデンサＣ３の両端に光源５が電気的に接続される。スイッチング・レギュレータ部２は、従来周知の降圧チョッパ回路からなり、制御部４によって第２スイッチング素子２０がＰＷＭ制御されることによって、直流電源部１の出力電圧Ｖｄｃを、所望の電圧レベルの直流電圧に降圧して光源５に供給する。

ドロッパ・レギュレータ部３は、トランジスタ３０、第２平滑コンデンサＣ３、インダクタＬ１、抵抗Ｒ７、抵抗Ｒ８などを備えることが好ましい。トランジスタ３０は、Ｎチャネルエンハンスメント型のＭＯＳＦＥＴで構成される。トランジスタ３０のドレインが抵抗Ｒ７を介してインダクタＬ１の一端（第２スイッチング素子２０のドレイン）と電気的に接続される。また、トランジスタ３０のソースが抵抗Ｒ８を介してグランドに接地される。ドロッパ・レギュレータ部３において、直流電源部１の出力電圧Ｖｄｃは、第２平滑コンデンサＣ３と、２つの抵抗Ｒ７、Ｒ８と、トランジスタ３０のオン抵抗とで分圧される。つまり、ドロッパ・レギュレータ部３は、トランジスタ３０のオン抵抗を変化させることにより、第２平滑コンデンサＣ３の両端電圧（出力電圧）を調整するように構成される。ただし、トランジスタ３０のオン抵抗は、後述するように制御部４の第２制御回路４０からトランジスタ３０のゲートに印加されるゲート電圧に応じて変化する。

制御部４は、第２制御回路４０、第３スイッチング素子４１、抵抗Ｒ９などを備えることが好ましい。第３スイッチング素子４１は、ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタで構成される。第３スイッチング素子４１のコレクタが抵抗Ｒ９を介してダイオードＤ１のカソード及び抵抗Ｒ１の一端と電気的に接続され、第３スイッチング素子４１のエミッタがシャント・レギュレータ１４のリファレンス端子及び分圧回路の中点と電気的に接続される。つまり、第３スイッチング素子４１がオンしている間、抵抗Ｒ１に対して抵抗Ｒ９が電気的に並列接続され、分圧回路の分圧比を変更するように構成される。

第２制御回路４０は、スイッチング・レギュレータ部２の出力制御と、ドロッパ・レギュレータ部３の出力制御と、上述の分圧回路の分圧比の切替制御とを行うように構成される。なお、第２制御回路４０は、マイクロコントローラで構成されてもよいし、それぞれの制御を単独で行うように構成された複数の集積回路で構成されてもよい。

スイッチング・レギュレータ部２に対する、第２制御回路４０の出力制御について説明する。第２制御回路４０は、第２スイッチング素子２０をオンした後、抵抗Ｒ６の両端電圧がしきい値に達すると、第２スイッチング素子２０をオフする。第２スイッチング素子２０がオンしている間、直流電源部１の出力電圧Ｖｄｃが第２平滑コンデンサＣ３とインダクタＬ１と第２スイッチング素子２０と抵抗Ｒ６の直列回路に印加されて電流が流れる。第２スイッチング素子２０がオフすると、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギ（磁気エネルギ）が放出され、インダクタＬ１→ダイオードＤ３→第２平滑コンデンサＣ３→インダクタＬ１の経路で電流が流れる。したがって、第２平滑コンデンサＣ３の両端には、直流電源部１の出力電圧Ｖｄｃよりも低い（降圧された）直流電圧が発生し、その直流電圧（スイッチング・レギュレータ部２の出力電圧）が光源５に印加される。ただし、第２制御回路４０は、制御部４の外から与えられる調光信号に応じて、抵抗Ｒ６の両端電圧と比較するしきい値を変化させることにより、第２スイッチング素子２０をＰＷＭ制御して出力電圧を増減する。なお、調光信号は、例えば、直流電圧の大きさで調光レベルを指示するように構成されることが好ましい。調光レベルは、例えば、光源５に定格電圧（ＬＥＤ５０の順電圧Ｖｆの定格値×ＬＥＤ５０の個数）が印加されるときの光量を１００％とした電圧比で表される。

次に、ドロッパ・レギュレータ部３に対する、第２制御回路４０の出力制御について説明する。第２制御回路４０は、トランジスタ３０のゲート電圧を制御することで第２平滑コンデンサＣ３の両端電圧を変化させる。第２制御回路４０がゲート電圧を高くすれば、第２平滑コンデンサＣ３の両端電圧が低下し、第２制御回路４０がゲート電圧を低くすれば、第２平滑コンデンサＣ３の両端電圧が上昇する。

最後に、第２制御回路４０の切替制御について説明する。第２制御回路４０は、トランジスタ３０のゲートに印加する電圧を第３スイッチング素子４１のベースに同時に印加するように構成される。つまり、第２制御回路４０は、スイッチング・レギュレータ部２を停止してドロッパ・レギュレータ部３を動作させる際に第３スイッチング素子４１をオンする。さらに、第２制御回路４０は、スイッチング・レギュレータ部２を動作させてドロッパ・レギュレータ部３を停止する際に第３スイッチング素子４１をオフする。

第３スイッチング素子４１がオンすると、抵抗Ｒ１に対して抵抗Ｒ９が電気的に並列接続される。このとき、帰還電圧は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ９の並列回路の抵抗値ｒｘと、抵抗Ｒ２の抵抗値ｒ２との合成抵抗（＝ｒｘ＋ｒ２）より、Ｖｄｃ×ｒ２／（ｒｘ＋ｒ２）の式で求まる。ただし、１／ｒｘ＝（１／ｒ１）＋（１／ｒ９）である（ｒ９は抵抗Ｒ９の抵抗値）。抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１を３９０［ｋΩ］、抵抗Ｒ２の抵抗値ｒ２を１０［ｋΩ］、抵抗Ｒ９の抵抗値ｒ９を２１４０［ｋΩ］とすれば、第１制御回路１２が第１スイッチング素子１１０をＰＷＭ制御することによって、直流電源部１の出力電圧Ｖｄｃが６０［Ｖ］に安定化される。

次に、本実施形態のＬＥＤ駆動装置の動作の代表例、すなわち、本実施形態の照明装置の動作について、図１及び図２を参照して詳細に説明する。ただし、以下の発明においては、光源５の定格電圧を７０［Ｖ］とし、最低電圧（点灯可能な最小の電圧）を５０［Ｖ］とする。

第２制御回路４０は、調光信号で指示される調光レベルが１００％以下、かつα％（例えば、α＝２０）以上の範囲内であれば、ドロッパ・レギュレータ部３を停止してスイッチング・レギュレータ部２を動作させる。すなわち、第２制御回路４０は、調光レベルが低くなるに連れて、第２スイッチング素子２０のオン時間を短縮して出力電圧（第２平滑コンデンサＣ３の両端電圧）を低下させることにより、光源５の光量（ＬＥＤ５０の駆動電流）を減少させる。このとき、第３スイッチング素子４１はオフしているので、直流電源部１の出力電圧Ｖｄｃは１００［Ｖ］に維持されている（図２参照）。

また、第２制御回路４０は、調光信号で指示される調光レベルがα％未満であれば、スイッチング・レギュレータ部２を停止してドロッパ・レギュレータ部３を動作させる。すなわち、第２制御回路４０は、調光レベルがα％よりも小さくなるに連れて、トランジスタ３０のオン抵抗を増大して出力電圧（第２平滑コンデンサＣ３の両端電圧）を低下させることにより、光源５の光量（ＬＥＤ５０の駆動電流）を減少させる。このとき、第２制御回路４０は、第３スイッチング素子４１をオンしているので、直流電源部１を出力電圧Ｖｄｃは６０［Ｖ］に切り替えられている（図２参照）。

ここで、第２制御回路４０がドロッパ・レギュレータ部３を動作させているときに、直流電源部１の出力電圧Ｖｄｃが１００［Ｖ］のままであると、最大で１００−５０＝５０［Ｖ］の電圧が抵抗Ｒ７に印加されて損失が増える（効率が低下する）。

これに対して、本実施形態のＬＥＤ駆動装置及び照明装置では、ドロッパ・レギュレータ部３の動作中は、第２制御回路４０が直流電源部１の出力電圧Ｖｄｃを６０［Ｖ］に切り替えている。そのため、抵抗Ｒ７に印加される電圧は、最大で６０−５０＝１０［Ｖ］となって損失の低減（効率の向上）を図ることができる。ゆえに、本実施形態のＬＥＤ駆動装置及び照明装置は、損失の低減を図りつつＬＥＤ５０を駆動する駆動電流の調整範囲（調光範囲）の拡大を図ることができる。なお、直流電源部１の出力電圧Ｖｄｃの値（１００［Ｖ］、６０［Ｖ］）や抵抗値ｒ１などは一例であって、例示した値に限定されない。

上述のように本実施形態のＬＥＤ駆動装置は、ＬＥＤ５０を駆動して発光させるＬＥＤ駆動装置である。本実施形態のＬＥＤ駆動装置は、直流電源部１と、スイッチング・レギュレータ部２と、ドロッパ・レギュレータ部３と、制御部４とを備える。直流電源部１は、第１の直流電圧（出力電圧Ｖｄｃ＝１００［Ｖ］）と、第１の直流電圧よりも低い第２の直流電圧（出力電圧Ｖｄｃ＝６０［Ｖ］）とを選択的に出力するように構成される。スイッチング・レギュレータ部２は、第１の直流電圧を降圧してＬＥＤ５０に供給するように構成される。ドロッパ・レギュレータ部３は、第２の直流電圧を降圧してＬＥＤ５０に供給するように構成される。制御部４は、ＬＥＤ５０に供給すべき直流電圧がしきい値電圧以上の場合（調光レベルがα％以上の場合）、直流電源部１に第１の直流電圧を出力させ、かつ、スイッチング・レギュレータ部２の出力電圧をＬＥＤ５０に供給させるように構成される。さらに、制御部４は、ＬＥＤ５０に供給すべき直流電圧がしきい値未満の場合（調光レベルがα％未満の場合）、直流電源部１に第２の直流電圧を出力させ、かつドロッパ・レギュレータ部３の出力電圧をＬＥＤ５０に供給させるように構成される。

本実施形態の照明装置は、上述したＬＥＤ駆動装置と、照明用の光源５とを備える。光源５は、ＬＥＤ駆動装置に駆動されるＬＥＤ５０からなる。

本実施形態のＬＥＤ駆動装置及び照明装置は上述のように構成されるので、損失の低減を図りつつＬＥＤ５０を駆動する駆動電流の調整範囲（調光範囲）の拡大を図ることができる。

また、本実施形態のＬＥＤ駆動装置及び照明装置において、直流電源部１は、交流の入力電圧を整流する整流器１０と、整流器１０で整流された脈流電圧を第１の直流電圧及び第２の直流電圧に変換するコンバータ回路１１とを有することが好ましい。さらに、直流電源部１は、コンバータ回路１１を制御して第１の直流電圧と第２の直流電圧を切り替えて出力させる切替制御部（第２制御回路４０、第３スイッチング素子４１及び抵抗Ｒ９）を有することが好ましい。制御部４は、切替制御部に指示して、直流電源部１に第１の直流電圧と第２の直流電圧を選択的に出力させるように構成されることが好ましい。

本実施形態のＬＥＤ駆動装置及び照明装置が上述のように構成されれば、簡単な回路構成で損失の低減を図りつつＬＥＤ５０を駆動する駆動電流の調整範囲（調光範囲）の拡大を図ることができる。

次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、本発明の実施形態に係る照明器具を説明する。

図３Ａに示す照明器具６は、天井仕上げ材Ｓに埋込配設されるダウンライトであって、光源５を内蔵した器具本体６０と、天井仕上げ材Ｓの裏側（上側）に設置されるＬＥＤ駆動装置Ａとで構成される。

器具本体６０は、アルミダイカストなどの金属材料により下面が開口した有底円筒形状に形成され、内底面に光源５が取り付けられ、下面開口が円板状のカバー６１で閉塞されることが好ましい。なお、カバー６１は、ガラスやポリカーボネートなどの透光性材料で形成されることが好ましい。

ＬＥＤ駆動装置Ａは、矩形箱状に形成された金属製のケースに収納されている。また、ＬＥＤ駆動装置Ａは、電源ケーブル６２とコネクタ６３を介して器具本体６０の光源５と接続される。

一方、図３Ｂに示す照明器具７は、天井仕上げ材Ｓに埋込配設されるダウンライトであって、光源５とＬＥＤ駆動装置Ａを器具本体７０内に収納して構成されることが好ましい。

器具本体７０は、アルミダイカストなどの金属材料により下面が開口した有底円筒形状に形成され、円板状の仕切板７１によって内部空間が上下に分割されることが好ましい。また、器具本体７０の下面開口は、ガラスやポリカーボネートなどの透光性材料で形成される円板状のカバー７２で閉塞されることが好ましい。。

光源５は、仕切板７１の下面側に配設されることが好ましい。また、ＬＥＤ駆動装置Ａは、仕切板７１の上部空間に収納され、電源ケーブル７３によって光源５と電気的に接続されることが好ましい。

上述のように本実施形態の照明器具６、７は、照明装置（ＬＥＤ駆動装置Ａと光源５）と、少なくとも光源５を支持する器具本体６０、７０とを備える。

本実施形態の照明器具６、７は上述のように構成されるので、損失の低減を図りつつＬＥＤ５０を駆動する駆動電流の調整範囲（調光範囲）の拡大を図ることができる。なお、本実施形態の照明器具６、７はダウンライトとしたが、ダウンライト以外の照明器具であっても構わない。

１ 直流電源部
２ スイッチング・レギュレータ部
３ ドロッパ・レギュレータ部
４ 制御部
１０ 整流器
１１ コンバータ回路
４０ 第２制御回路（切替制御部）
４１ 第３スイッチング素子（切替制御部）
５ 光源
６ 照明器具
７ 照明器具
５０ ＬＥＤ
６０ 器具本体
７０ 器具本体
Ｒ９ 抵抗（切替制御部）

Claims (4)

1. ＬＥＤを駆動して発光させるＬＥＤ駆動装置であって、直流電源部と、スイッチング・レギュレータ部と、ドロッパ・レギュレータ部と、制御部とを備え、
   前記直流電源部は、第１の直流電圧と、前記第１の直流電圧よりも低い第２の直流電圧とを選択的に出力するように構成され、
   前記スイッチング・レギュレータ部は、前記第１の直流電圧を降圧して前記ＬＥＤに供給するように構成され、
   前記ドロッパ・レギュレータ部は、前記第２の直流電圧を降圧して前記ＬＥＤに供給するように構成され、
   前記制御部は、前記ＬＥＤに供給すべき直流電圧がしきい値電圧以上の場合、前記直流電源部に前記第１の直流電圧を出力させ、かつ前記スイッチング・レギュレータ部の出力電圧を前記ＬＥＤに供給させるように構成され、
   さらに、前記制御部は、前記ＬＥＤに供給すべき直流電圧が前記しきい値未満の場合、前記直流電源部に前記第２の直流電圧を出力させ、かつ前記ドロッパ・レギュレータ部の出力電圧を前記ＬＥＤに供給させるように構成されることを特徴とするＬＥＤ駆動装置。
2. 前記直流電源部は、交流の入力電圧を整流する整流器と、前記整流器で整流された脈流電圧を前記第１の直流電圧及び前記第２の直流電圧に変換するコンバータ回路と、前記コンバータ回路を制御して前記第１の直流電圧と前記第２の直流電圧を切り替えて出力させる切替制御部とを有し、
   前記制御部は、前記切替制御部に指示して、前記直流電源部に前記第１の直流電圧と前記第２の直流電圧を選択的に出力させるように構成されることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動装置。
3. 請求項１又は２のＬＥＤ駆動装置と、照明用の光源とを備え、前記光源は、前記ＬＥＤ駆動装置に駆動されるＬＥＤからなることを特徴とする照明装置。
4. 請求項３の照明装置と、少なくとも前記光源を支持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。

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