JP6551775B2 - 電源装置および照明装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、電源装置および照明装置に関する。

電源装置の応用分野では、それぞれの負荷に電力を供給する電源モジュールを複数台用いることによって、出力の大容量化をはかる場合がある。たとえば、光源モジュールを負荷として駆動する電源モジュールを、光源モジュールとともに複数台用意して動作させることによって、大きな光出力を得ることができる。このような複数の電源モジュールを１つの電源ユニットにまとめることによって、電源装置の小型化をはかることができる。

このように、複数の電源モジュールを１つの筐体に組み込んで電源ユニットとしてまとめる場合には、各電源モジュールの入力側には、サージ保護素子やヒューズ等の保護部品が組み込まれる場合も多く、配線の引き回しや接続等に困難が伴う場合がある。１つの電源ユニットに組み込む電源モジュールの台数が多くなるほど、電源モジュールの組み込み作業が煩雑になる。

特開２０１２−０２２８８１号公報 特開２０１３−２３５６９２号公報

実施形態の目的は、電源装置に組み込む複数の電源回路の配線の接続を容易にした電源装置および照明装置を提供することである。

実施形態に係る電源装置は、第１負荷に電力を供給する第１電源モジュールと、第２負荷に電力を供給する第２電源モジュールと、入力電源と電気的に接続する入力端子、この入力端子と電気的に接続されるとともに、第１経路および第２経路を構成する配線パターン、この配線パターンに電気的に接続される第１および第２出力端子、が配設される一の基板と、を備える。前記第１電源モジュールは、前記第１出力端子に接続され、前記第１経路を介して前記入力電源に電気的に接続され、前記第２電源モジュールは、前記第２出力端子に接続され、前記第２経路を介して前記入力電源に電気的に接続されることを特徴とする。

本実施形態の電源装置では、入力電源と第１電源モジュールとを電気的に接続し、入力電源と第２電源モジュールとを電気的に接続する基板を備えているので、入力電源と各電源モジュールの電気的な接続を容易に行うことができる。基板には、入力電源と第１電源モジュールとを電気的に接続する第１経路と、入力電源と第２電源モジュールとを電気的に接続する、第１経路とは異なる第２経路とを含んでいるので、電流を分岐して電流値を低減することができる。

第１の実施形態に係る電源装置を例示するブロック図である。 第１の実施形態の電源装置の電源モジュールを例示するブロック図である。 第２の実施形態に係る電源装置を例示するブロック図である。 第３の実施形態に係る電源装置を例示するブロック図である。 第４の実施形態に係る照明装置を例示する斜視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る電源装置を例示するブロック図である。
図２は、本実施形態の電源装置の電源モジュールを例示するブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の電源装置１０は、基板２０と、複数の電源モジュール６０ａ〜６０ｇと、を備える。電源装置１０は、入力電源１に接続されている。この例では、入力電源１は、単相交流電力を出力する商用電源である。交流電圧は、１００Ｖ、２００Ｖ系いずれであってもよい。電源装置１０は、複数の負荷１２ａ〜１２ｇに接続されている。つまり、電源装置１０は、多出力のＡＣ−ＤＣコンバータである。それぞれの負荷１２ａ〜１２ｇは、電源装置１０のそれぞれの電源モジュール６０ａ〜６０ｇから電力の供給を受けて動作する。負荷１２ａ〜１２ｇは、たとえば複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子が直列、並列またはこれらを混在させて接続された光源モジュールである。この例では、負荷１２ａ〜１２ｇは、光源モジュールであり、図１では、電源装置１０と光源モジュールである負荷１２ａ〜１２ｇを含む負荷ユニット１１とを備えた照明装置１００が合わせて示されている。電源装置１０は、給電コネクタ１８および給電ケーブル１９を介して負荷ユニット１１に電気的に接続されている。

基板２０は、基板２０上に配置された入力端子２３ａ〜２３ｃおよび出力端子２５ａ〜３１ｂのそれぞれの間を電気的に接続する配線４０を有する。入力端子２３ａ〜２３ｃは、電源コネクタ１６を介して、入力電源１の配線５１ａ〜５１ｃにそれぞれ接続される。この例では、配線５１ａは、入力電源１の一方の側の配線であり、配線５１ｂは、他方の側の配線であり、５１ｃは、アースの配線である。出力端子２５ａ〜３１ｂは、配線５２ａ〜５８ｂを介して、７台の電源モジュール６０ａ〜６０ｇの入力に配線それぞれ接続されている。

配線４０は、基板２０上に描かれた導体からなる配線パターンである。基板２０は、いわゆるプリント配線基板である。基板の基材は、絶縁性の材料であり、たとえば紙あるはガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた基材や、紙にフェノール樹脂を含浸させた基材等である。あるいは、基板の基材は、セラミック板であってもよい。基材上に形成された銅または銅を含む合金を選択的にエッチング等行うことによって、基板２０上に所望の配線パターンを有する配線４０が形成される。配線４０は、基板２０の一方の面または両方の面に設けられる。この例では、配線４０は、基板２０の一方の面に設けられている。なお、入力端子２３ａ〜２３ｃは、端子台２２に固定された端子でもよく、基板２０上に配線４０の一部として形成されたランドパターンであってもよい。出力端子２５ａ〜３１ｂも同様に、端子台２４に固定された端子であってもよく、基板上に配線４０の一部として形成されたランドパターンであってもよい。

配線４０は、配線４１ａ，４１ｂと、配線４２ａ，４２ｂとを含む。配線４１ａ，４１ｂは、入力端子２３ａ，２３ｂと、４つの電源モジュール６０ａ〜６０ｄの各入力との間に設けられている。４つの電源モジュール６０ａ〜６０ｄの入力の一方の側同士および他方の側同士は、互いにノード４４ａ（一方の側）およびノード４４ｂ（他方の側）で接続されている。つまり、入力電源１の一方の側が接続されている入力端子２３ａは、配線４１ａを介してノード４３ａに電気的に接続されている。入力電源１の他方の側が接続されている入力端子２３ｂは、配線４１ｂを介してノード４３ｂに電気的に接続されている。第１経路４１は、入力電源１が接続される入力端子２３ａ，２３ｂから配線４１ａ，４１ｂを介してノード４４ａ，４４ｂに至る経路であり、電源モジュール６０ａ〜６０ｄの入力は、第１経路４１によって入力電源１に電気的に接続される。

配線４２ａ，４２ｂは、入力端子２３ａ〜２３ｃとノード４４ａ，４４ｂとの間のノード４３ａ，４３ｂと、３つの電源モジュール６０ｅ〜６０ｇの各入力の間に設けられている。３つの電源モジュール６０ｄ〜６０ｇの入力の一方の側同士および他方の側同士は、互いにノード４５ａ（一方の側）およびノード４５ｂ（他方の側）で接続されている。つまり、入力電源１の一方の側が接続されている入力端子２３ａは、配線４２ａを介してノード４５ａに電気的に接続されている。入力電源の他方の側が接続されている入力端子２３ｂは、配線４２ｂを介してノード４５ｂに電気的に接続されている。第２経路４２は、第１経路４１とは異なる経路である。第２経路４２は、入力電源１が接続される入力端子２３ａ，２３ｂから配線４２ａ，４２ｂを介してノード４５ａ，４５ｂに至る経路であり、電源モジュール６０ｅ〜６０ｇの入力は、第２経路４２によって入力電源１に電気的に接続される。

このようにして、入力電源１の入力端子２３ａ，２３ｂは、第１経路を有する配線４１ａ，４１ｂによって、電源モジュール６０ａ〜６０ｄの各入力に電気的に接続されるとともに、第２経路を有する配線４２ａ，４２ｂによって、電源モジュール６０ｅ〜６０ｇの各入力に電気的に接続される。なお、入力端子２３ｃは、入力電源１のアースであり、たとえば入力端子２３ｃに一端が接続された配線を引き出して電源装置１０の金属製の筐体等に配線の他端をねじ止め等して電気的に接続する。

基板２０には、いくつかの保護用の部品が搭載されている。保護用の部品のうちヒューズ３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂが基板２０上に設けられている。ヒューズ３５ａは、入力電源１の一方の側の配線４１ａに直列に接続される。より具体的には、ヒューズ３５ａは、ノード４３ａとノード４４ａとの間に接続される。ヒューズ３５ｂは、入力電源１の他方の側の配線４１ｂに直列に接続される。より具体的には、ヒューズ３５ｂは、ノード４３ｂとノード４４ｂとの間に接続される。つまり、ヒューズ３５ａ，３５ｂは、配線４１ａ，４１ｂの一方の側および他方の側にそれぞれ接続される。ヒューズ３６ａは、入力電源１の一方の側の配線に直列に接続され、ノード４３ａとノード４５ａとの間に接続される。ヒューズ３６ｂは、入力電源１の他方の側の配線に直列に接続され、ノード４４ｂとノード４５ｂとの間に接続される。

ヒューズ３５ａ〜３６ｂは、電流ヒューズであり、規定の電流値が規定時間以上流れたときに内部のエレメントが溶断して、電流を遮断する。ヒューズ３５ａ，３５ｂは、第１経路４１における配線４１ａ，４１ｂに過大な電流が流れたときに第１経路４１を遮断して電源装置１０の発火や発煙等を防止するために用いられる。ヒューズ３６ａ，３６ｂは、第２経路４２における配線４２ａ，４２ｂに過大な電流が流れたときに、第２経路４２を遮断して電源装置１０の故障等を防止する。ヒューズ３５ａ〜３６ｂは、管形、リード挿入形等の形状は問わない。管形の場合には、ヒューズホルダが基板２０上に接続され、ヒューズ３５ａ〜３６ｂは、それぞれヒューズホルダに装着される。

基板２０上には、サージ保護素子３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３８ａ，３８ｂ，３８ｃが設けられる。サージ保護素子３７ａ，３７ｂは、直列に接続されて配線４１ａ，４１ｂ間に接続される。サージ保護素子３７ｃは、サージ保護素子３７ａ，３７ｂの接続ノードと、入力電源１のアース５１ｃとの間に接続される。サージ保護素子３７ａ〜３７ｃがヒューズ３５ａ，３５ｂとともに用いられるときには、サージ保護素子３７ａ〜３７ｃは、ヒューズ３５ａ，３５ｂとノード４４ａ，４４ｂとの間で配線４１ａ，４１ｂ間に接続される。サージ保護素子３８ａ，３８ｂは、直列に接続されて配線４２ａ，４２ｂ間に接続される。サージ保護素子３８ｃは、サージ保護素子３８ａ，３８ｂの接続ノードと、入力電源１のアース５１ｃとの間に接続される。サージ保護素子３８ａ〜３８ｃがヒューズ３６ａ，３６ｂとともに用いられるときには、サージ保護素子３８ａ〜３８ｃは、ヒューズ３６ａ，３６ｂとノード４５ａ，４５ｂとの間で配線４２ａ，４２ｂ間に接続される。サージ保護素子３７ａ〜３７ｃは、雷等によるサージが第１経路４１をなす配線４１ａ，４１ｂに生じた場合に、そのサージエネルギを吸収して、電源装置１０の損傷を防止する。サージ保護素子３８ａ〜３８ｃは、雷等によるサージが配線４２ａ，４２ｂに生じた場合に、そのサージエネルギを吸収して、電源装置１０の損傷を防止する。サージ保護素子３７ａ〜３８ｃは、たとえば金属酸化物バリスタや、アレスタ等の雷サージ防護用の素子である。

このようにして、入力電源１は、基板２０上に描かれた配線４０、基板２０上に配置されたヒューズ３５ａ〜３６ｂ等の保護用部品を介して、各電源モジュール６０ａ〜６０ｇの入力に接続される。配線４０は、ノード４３ａ，４３ｂにおいて、２つの経路に分岐され、第１経路４１をなす配線４１ａ，４１ｂとして、ノード４４ａ，４４ｂにおいて、電源モジュール６０ａ〜６０ｄの入力に接続される。ノード４３ａ，４３ｂにおいて分岐された第２経路４２をなす配線４２ａ，４２ｂは、ノード４５ａ，４５ｂにおいて、電源モジュール６０ｅ〜６０ｇの入力に接続される。つまり、電源モジュール６０ａ〜６０ｇへの入力電流は、基板２０上において、２つの経路に分岐されて供給される。

図２に示すように、電源モジュール６０ａは、整流回路６２と、昇圧回路６４と、電力変換回路６６と、を含む。整流回路６２は、入力電源１に配線５２ａ，５２ｂを介して接続されている。整流回路６２は、入力電源１から出力される交流電力を入力して整流して出力する。昇圧回路６４は、整流回路６２の出力に接続されている。昇圧回路６４は、整流回路６２によって整流された電圧を入力し、昇圧された直流電圧を出力する。昇圧回路６４は、アクティブ平滑フィルタであり、整流回路６２に入力される高調波電流を抑制する。電力変換回路６６は、昇圧回路６４と負荷１２ａとの間に接続されている。負荷１２ａがＬＥＤ素子による発光モジュールの場合には、発光モジュールに流れる電流を制御する電流制御回路である。つまり、電力変換回路６６は、昇圧回路６４から供給される直流電圧を定電流制御する定電流電源回路である。電力変換回路６６は、降圧型のチョッパ回路であってもよく、トランスを用いたフライバック回路等であってもよく、任意の適切な回路方式が用いられる。電力変換回路６６は、負荷に応じて異なる回路構成を有する。電源モジュールは、入力電源１に応じて他の回路構成をとることができる。入力電源１が直流電源の場合には、平滑回路や昇圧回路が省略される。この例では、他の電源モジュール６０ｂ，６０ｃは、電源モジュール６０ａと同じ構成であり、同じ入出力の定格を有する電源回路であるが、他の実施形態においては、電源モジュールは、必ずしも同一の電源回路でなくてもよい。

次に、本実施形態の電源装置１０の作用および効果について説明する。
基板２０上に描かれる配線パターンに関しては、流れる電流値に応じて、長さ、幅および厚さが適切に決定される。配線の長さを短く、幅を広く、厚さを厚くすることによって、より大きな電流を流すことができるのは言うまでもないが、基板２０のサイズの制約や、基板２０上に描かれる配線パターンにもとづく制約がある。また、配線の厚さを厚くすることは、コストアップの要因ともなる。したがって、配線の寸法は、適切に設定される必要がある。

配線４０に流れる電流は、電源モジュール６０ａ〜６０ｇの入力に流れる入力電流にほぼ等しいので、配線４０の配線パターンの寸法は、電源モジュール６０ａ〜６０ｇの入力電流値にもとづいて設定される。一般的には、配線に電流が流れて、配線の抵抗でジュール熱が発生し、基板２０は温度上昇を生ずる。基板２０の材質等から温度上昇の上限値が定められるので、この温度上昇の上限値にもとづいて許容電流値が設定され、許容電流値にしたがって配線の幅が決定される。基板２０に接続される電源モジュール６０ａ〜６０ｇの入力に流れる入力電流から配線の幅が決定されるが、配線自体を分岐させて複数の配線に入力電流を分流させれば、配線１本あたりの電流が小さくなるのでより幅の狭い配線を用いることができる。

この例では、配線４０は、２つの経路に分岐され、電源モジュール６０ａ〜６０ｇは、ノード４４ａ，４４ｂおよびノード４５ａ，４５ｂにそれぞれ接続された２つのグループに分けられている。第１経路４１をなす配線４１ａ，４１ｂは、入力電源１の一方の側および他方の側をそれぞれ電源モジュール６０ａ〜６０ｄの入力に接続する。第２経路４２をなす配線４２ａ，４２ｂは、入力電源１の一方の側および他方の側をそれぞれ電源モジュール６０ｅ〜６０ｇの入力に接続する。この例の場合には、同一の入出力定格を有する７台の電源モジュール６０ａ〜６０ｇの入力を入力電源１に電気的に接続する。配線４０を２つの経路に分岐することによって、配線４１ａ，４１ｂには、配線が分岐せず経路が１つの場合に対して、４／７に低減された電流が流れる。配線４２ａ，４２ｂには、配線が分岐せず経路が１つの場合に対して、３／７に低減された電流が流れる。２つの経路に分岐しても、基板２０上の配線に流れる電流が大きく、基板２０の温度上昇が十分抑制されない場合には、さらに分岐された経路を有する配線を形成するようにしてもよい。たとえば、配線４１ａ，４１ｂをノード４３ａ，４３ｂにおいて、さらに２つの経路に分岐した場合には、分岐後の配線に流れる電流は、まったく分岐しない場合の２／７ずつに低減される。

本実施形態の電源装置１０の他の例では、８台以上の電源モジュールの入力を基板上の配線を介して入力電源１と接続することもできる。その場合には、各電源モジュールの入力電流値に応じて、配線４０を分岐させる配線の数を増減すればよい。６台以下の電源モジュールの場合であっても、電源モジュールの入力電流に応じて配線４０から分岐する配線の数を設定することができる。

上述したように、本実施形態の電源装置１０では、入力電源１と複数の電源モジュールとを電気的に接続する配線４０を含む基板を備えているので、入力電源１の配線と電源モジュールの入力の配線との相互の接続を容易に行うことができる。そして、基板２０は、電源モジュールの入力電流および電源モジュールの台数に応じて、複数に分岐された配線を含んでいるので、基板２０上の配線の寸法を適切に設定することができ、基板２０の温度上昇を抑制して、信頼性の高い電源装置１０を実現することができる。また、電源装置１０では、基板２０上の配線の寸法を適切に設定することができるので、配線の引き回しの自由度が高まり、基板の大きさを最適に設計することが可能になる。

本実施形態の電源装置１０では、基板２０上に、配線４１ａ，４１ｂおよび配線４２ａ，４２ｂのそれぞれに直列に接続されたヒューズ３５ａ〜３６ｂを含んでいるので、配線４１ａ〜４２ｂのそれぞれに過大な電流が流れたときに電流を遮断して電源装置１０の損傷を防止できる。ヒューズ３５ａ〜３６ｂは、一次側に用いられるので、ヒューズ３５ａ〜３６ｂの入力電源１側では、一方の側と他方の側、すなわち入力電源１の線間における沿面距離を安全規格等で定められた距離だけとる必要があるが、負荷側では、より短い沿面距離が許容される。つまり、ヒューズ３５ａ〜３６ｂを基板２０上に搭載することによって、ヒューズ３５ａ〜３６ｂの負荷側以降の配線４１ａ，４１ｂおよび配線４２ａ，４２ｂの各間隔を狭く設定することができる。そのため、基板２０を小型化し、あるいは、基板２０上に描く配線パターン設計の自由度が向上する。

本実施形態の電源装置１０では、配線４１ａ，４１ｂ間および配線４２ａ，４２ｂ間にそれぞれサージ保護素子３７ａ〜３８ｃを含んでいるので、これら配線４１ａ〜４２ｂに対するサージエネルギを吸収して電源装置１０の損傷を確実に防止することができる。また、サージ保護素子３７ａ〜３８ｃとヒューズ３５ａ〜３６ｂとを併用することによって、サージ保護素子３７ａ〜３８ｃに大きなサージエネルギが印加されて、サージ保護素子３７ａ〜３８ｃが短絡モードで故障した場合であっても、ヒューズ３５ａ〜３６ｂによって電流が遮断されるので、電源装置１０の発煙、発火等の不具合を防止することができる。

（第２の実施形態）
図３は、本実施形態に係る電源装置を例示するブロック図である。
第１の実施形態の電源装置１０では、基板２０上に、配線４１ａ〜４２ｂごとにヒューズ３５ａ〜３６ｂおよびサージ保護素子３７ａ〜３８ｃを含んでいる。配線４２ａ，４２ｂは、ノード４３ａ，４３ｂにおいて、配線４１ａ，４１ｂと電気的に接続されているので、保護回路を１つの系統に対して追加しても、他の系統を保護することができる。つまり、保護回路は、配線４１ａ，４１ｂに対して接続し、配線４２ａ，４２ｂに対しては接続しなくても、配線４２ａ，４２ｂ上のノード４５ａ，４５ｂ以下に接続されている電源モジュール６０ｄ〜６０ｇを保護することができる。

図３に示すように、本実施形態の電源装置１０ａは、基板２０と、複数の電源モジュール６０ａ〜６０ｇと、を備える。入力電源１は、基板２０上に設けられた異なる経路を有する配線４１ａ〜４２ｂによって複数の電源モジュール６０ａ〜６０ｇに電気的に接続されている。電源装置１０ａは、基板２０上に、異なる経路のうちの第１経路４１をなす配線４１ａ，４１ｂと第２経路４２をなす配線４２ａ，４２ｂとが交流電源１の一方の側および他方の側でそれぞれ接続されているノード４３ａ，４３ｂと、電源モジュール６０ａ〜６０ｄの各入力が互いに接続されたノード４４ａ，４４ｂと、の間に直列に接続されたヒューズ３５ａ，３５ｂを含んでいる。また、電源装置１０ａは、基板２０上に、ヒューズ３５ａ，３５ｂと、ノード４４ａ，４４ｂとの間で、配線４１ａ，４１ｂ間に直列に接続されたサージ保護素子３７ａ，３７ｂを含んでいる。電源装置１０ａは、基板２０上に、サージ保護素子３７ａ，３７ｂの接続ノードと、入力電源１のアースとの間に接続されたサージ保護素子３７ｃを含んでいる。

第２経路４２をなす配線４２ａ，４２ｂは、ノード４３ａ，４３ｂと、電源モジュール６０ｄ〜６０ｇの各入力が互いに接続されたノード４５ａ，４５ｂと、の間をそれぞれ直接電気的に接続している。つまり、ノード４３ａ，４３ｂとノード４５ａ，４５ｂとの間には、保護回路が挿入されていない。

本実施形態の電源装置１０ａの作用および効果について説明する。
本実施形態の電源装置１０ａでは、第１経路４１をなす配線４１ａ，４１ｂには、ヒューズ３５ａ，３５ｂおよびサージ保護素子３７ａ〜３７ｃを含む保護回路が接続されている。また、第２経路４２をなす配線４２ａ，４２ｂ上には、保護回路が接続されていない。つまり、保護回路は、ノード４３ａ，４３ｂとノード４４ａ，４４ｂとの間に接続されており、ノード４３ａ，４３ｂとノード４５ａ，４５ｂとの間には接続されていない。ノード４３ａ，４３ｂとノード４４ａ，４４ｂとの間に接続されたサージ保護素子３７ａ〜３７ｃにサージエネルギが印加された場合には、配線４１ａ，４１ｂと配線４２ａ，４２ｂとはノード４３ａ，４３ｂにおいて電気的に接続されているので、サージ保護素子３７ａ〜３７ｃのクランプ動作によって、ノード４４ａ，４４ｂの電圧およびノード４５ａ，４５ｂの電圧は、サージ保護素子３７ａ〜３７ｃのクランプ電圧以下に抑制される。したがって、すべての電源モジュール６０ａ〜６０ｇは、過大電圧印加から保護される。サージ保護素子３７ａ〜３７ｃに大きなサージエネルギが印加され、サージ保護素子３７ａ〜３７ｃが短絡故障すると、ヒューズ３５ａ，３５ｂに大電流が流れてエレメントが溶断する。そのため、ノード４３ａ，４３ｂとノード４４ａ，４４ｂとの間の経路が遮断され、ノード４４ａ，４４ｂに接続されている電源モジュール６０ａ〜６０ｄへの入力電流の供給は遮断される。ノード４５ａ，４５ｂは、配線４２ａ，４２ｂによってノード４３ａ，４３ｂへの電気的接続が維持されているので、電源モジュール６０ｅ〜６０ｇへの入力電流の供給は維持される。つまり、電源装置１０ａでは、一方の経路に接続されたサージ保護素子３７ａ〜３７ｃによって、すべての電源モジュール６０ａ〜６０ｇの入力の過大電圧から保護するとともに、ヒューズ３５ａ，３５ｂによって電流を遮断しても、一部の電源モジュール６０ｄ〜６０ｇへの電流供給を継続することができる。

本実施形態の電源装置１０ａでは、１つの経路に対して保護回路を接続すればよいので、保護回路部品を削減することができ、実装スペースの削減およびコストの低減をはかることができる。

また、たとえば、本実施形態の電源装置１０ａを照明点灯装置として用いた場合には、雷サージ等によって、サージ保護素子３７ａ〜３７ｃが破損し、その過電流によってヒューズ３５ａ，３５ｂを溶断させても、一部の電源モジュール６０ｄ〜６０ｇの動作を継続することができるので、照明を消灯することなく、点灯状態を維持することができる。

一般的に、サージ保護素子のサージ電圧に対するクランプ電圧や吸収できるエネルギにはばらつきがあるため、複数の経路にそれぞれ挿入する場合には、これらのばらつきを抑える必要が生じる。本実施形態の電源装置１０ａでは、１つの経路にサージ保護素子を挿入しているので、このようなばらつきを考慮することなく、確実にサージ保護を行うことができる。

上述の例では、第１経路４１にヒューズ３５ａ，３５ｂおよびサージ保護素子３７ａ〜３７ｃを接続したが、第１経路４１でなく、第２経路４２にこれら保護回路部品を接続してももちろんかまわない。また、経路内の過大電流から基板２０の異常温度上昇を防止するためにヒューズを設ける場合には、各経路にヒューズを挿入してもよい。たとえば、いずれかの電源モジュールが故障して入力電流が過大になったときに経路を遮断して電源装置１０ａの発煙、発火等を防止することができる。

（第３の実施形態）
図４は、本実施形態に係る電源装置を例示するブロック図である。
本実施形態の電源装置１０ｂでは、基板２０上に、ノード４３ａ，４３ｂと、ノード４４ａ，４４ｂと、の間にそれぞれ直列にヒューズ３５ａ，３５ｂが接続されている。また、基板２０上に、ヒューズ３５ａ，３５ｂとノード４４ａ，４４ｂとの間で、線間に直列に接続されたサージ保護素子３７ａ，３７ｂが接続されている。サージ保護素子３７ｃは、サージ保護素子３７ａ，３７ｂの接続ノードと入力電源１のアースとの間に接続されている。電源装置１０ｂは、基板２０上に、故障指示回路７０をさらに備えている。故障指示回路７０は、ノード４４ａ，４４ｂに入力が配線４６ａ，４６ｂを介して接続されている。故障指示回路７０は、出力が配線４７ａ，４７ｂを介してコネクタ８０に接続されている。故障指示回路７０は、ノード４４ａ，４４ｂの電圧を入力して、ノード４４ａ，４４ｂの電圧の有無にもとづいて、ヒューズ３５ａ，３５ｂの遮断状態を、コネクタ８０を介して電源装置１０ｂの外部へ出力する。

故障指示回路７０は、たとえば、ノード４４ａ，４４ｂに入力が接続された整流ブリッジ７２と、整流ブリッジ７２の直流出力に接続された平滑回路７４と、平滑回路７４の出力電圧を適切な電圧に分圧する分圧回路７６と、を含んでいる。あるいは、故障指示回路７０は、ノード４４ａ，４４ｂの電圧を入力して、無電圧状態のとき、または所定のしきい値を下回るときまたは所定のしきい値を上回るときに異常である旨の信号を出力する異常検出回路を含むようにしてもよい。さらに、故障指示回路７０は、他の回路に含まれていてもよい。たとえば、故障指示回路７０は、外部から入力される制御信号にしたがって、電源モジュール６０ａ〜６０ｇの出力電力調整を行う電力調整回路（負荷が光源の場合には、調光回路）に含まれるようにしてもよい。電力調整回路が制御信号を出力する制御装置と双方向に通信することができる場合には、コネクタ８０は、異常信号の出力および制御信号の入力を兼用して用いることもできる。

本実施形態の電源装置１０ｂの作用および効果について説明する。
本実施形態の電源装置１０ｂでは、ノード４４ａ，４４ｂは、ヒューズ３５ａ，３５ｂを介してノード４３ａ，４３ｂに電気的に接続されている。そのため、ヒューズ３５ａ，３５ｂが導通している、電源装置１０ｂの正常動作の状態では、故障指示回路７０には、入力電源１の電圧が入力されている。故障指示回路７０に入力された入力電源１の電圧は、たとえば整流ブリッジ７２で整流され、平滑回路７４で直流電圧に変換されて、分圧回路７６によって所望の電圧レベルに設定されてコネクタ８０から外部に出力されている。電源装置１０ｂの入力に雷サージ等が印加され、サージ保護素子３７ａ〜３７ｃが短絡故障してヒューズ３５ａ，３５ｂが遮断動作となったときには、故障指示回路７０の入力も遮断されるので、故障指示回路７０の出力は、たとえば０Ｖになる。したがって、コネクタ８０の出力電圧の有無または出力電圧レベルによってヒューズ３５ａ，３５ｂが遮断された否かを識別することができ、外部の装置等にその旨を通知することができる。たとえば、外部の装置によって、多数の電源装置１０ｂの動作の制御を行っているような場合に、外部の装置は、どの電源装置１０ｂに故障が生じたのかを電源装置１０ａから離れた場所からでも識別することができる。

故障指示回路７０が双方向通信可能な電力調整回路に含まれる場合には、ヒューズ３５ａ，３５ｂが切断され、異常状態と判定されたときの外部への出力信号を、電力調整回路のための入力信号のためのコネクタと兼用することができる。したがって、異常通知のためのコネクタを増設する必要がないので、部品数の抑制が可能で、コネクタのための実装スペースを削減することができる。

なお、上述の例では、第１経路４１上にヒューズ３５ａ，３５ｂを挿入して、電流の遮断を検知することとしたが、経路ごとにヒューズを挿入して、その経路に対応する故障指示回路を設けて、経路ごとの故障検知を行うようにしてもよい。

（第４の実施形態）
図５は、本実施形態の照明装置を例示する斜視図である。
図５に示すように、照明装置１００ａは、光源ユニット１１２と、電源ユニット１１０と、を備える。照明装置１００ａは、光制御ユニット１１６と、支持体１１８と、台座１２０と、をさらに備える。照明装置１００ａは、看板や建造物の演出照明などに用いられる、いわゆる投光器である。

光源ユニット１１２は、図示しない複数の光源モジュールを含む。たとえば、この例では、７つの光源モジュールを含んでいる。各光源モジュールは、直並列に接続された複数のＬＥＤ素子を含んでいる。

電源ユニット１１０は、上述した実施形態の電源装置のいずれかを含んでいる。つまり、電源ユニット１１０は、基板２０と、複数の電源モジュール６０ａ〜６０ｇと、を含んでいる。電源モジュール６０ａ〜６０ｇのそれぞれは、７つの光源モジュールのそれぞれに接続されて、それぞれの光源モジュールを駆動する。

基板２０は、入力電源１と各電源モジュール６０ａ〜６０ｇの入力とを電気的に接続する配線４０を含んでいる。配線４０は、第１経路を有する配線４１ａ，４１ｂと、第２経路を有する配線４２ａ，４２ｂとを含んでいる。配線４２ａ，４２ｂは、配線４１ａ，４１ｂとノード４３ａ，４３ｂにおいて電気的に接続されている。そして、配線４１ａ，４１ｂは、ノード４３ａ，４３ｂと、電源モジュール６０ａ〜６０ｄの各入力が接続されたノード４４ａ，４４ｂと、の間に設けられている。配線４２ａ，４２ｂは、ノード４３ａ，４３ｂと、電源モジュール６０ｅ〜６０ｇの各入力が接続されたノード４５ａ，４５ｂと、の間に設けられている。

光源ユニット１１２は、光制御ユニット１１６と支持体１１８とを含んでいる。光制御ユニット１１６は、レンズや反射体等を含む光学回路によって、光源ユニット１１２の各光源から所望の光束を得るように構成されている。

支持体１１８は、光制御ユニット１１６と電源ユニット１１０とを接続し、これらを台座１２０に固定する。

本実施形態の照明装置１００ａの作用および効果について説明する。
本実施形態の照明装置１００ａでは、基板２０を電源ユニット１１０内に設けることによって、複数の電源モジュールを１つの電源ユニット１１０に容易に設置することができる。したがって、電源ユニット１１０の小型化をはかることができる。また、基板２０上で、入力電源１と電源モジュールとを電気的に接続する配線４０を複数に分岐された配線とすることによって、配線の寸法を最適化することが可能で、多数の電源モジュールを安全に接続することができる。このように電源モジュールを１つの電源ユニット１１０にまとめることができるので、光源ユニット１１２とともに一体化した照明装置１００ａを実現することができ、装置全体の大容量化とともに、小型化をはかることができる。

以上説明した実施形態によれば、複数の電源モジュールを組み込んで小型化された電源装置および照明装置を実現することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１ 入力電源、１０，１０ａ，１０ｂ 電源装置、１１ 負荷ユニット、１２ａ〜１２ｇ 負荷、１６ 電源コネクタ、２０ 基板、２２ 端子台、２３ａ〜２３ｃ 端子、２４ 端子台、２５ａ〜３１ｂ 端子、３５ａ〜３６ｂ ヒューズ、３７ａ〜３８ｃ サージ保護素子、４０ 配線、４１ 第１経路、４１ａ，４１ｂ 配線、４２ 第２経路、４２ａ，４２ｂ 配線、４３ａ〜４５ｂ ノード、５１ａ〜５１ｃ 配線、５２ａ〜５８ｂ 配線、６０ａ〜６０ｇ 電源モジュール、７０ 故障指示回路、１００，１００ａ 照明装置、１１０ 電源ユニット、１１２ 光源ユニット、１１６ 光制御ユニット、１１８ 支持体、１２０ 台座、１３０ 電源ケーブル、１３２ 給電ケーブル

Claims (6)

1. 第１負荷に電力を供給する第１電源モジュールと、
   第２負荷に電力を供給する第２電源モジュールと、
   入力電源と電気的に接続する入力端子、この入力端子と電気的に接続されるとともに、第１経路および第２経路を構成する配線パターン、この配線パターンに電気的に接続される第１および第２出力端子、が配設される一の基板と、
   を有し、
   前記第１電源モジュールは、前記第１出力端子に接続され、前記第１経路を介して前記入力電源に電気的に接続され、前記第２電源モジュールは、前記第２出力端子に接続され、前記第２経路を介して前記入力電源に電気的に接続されることを特徴とする電源装置。
2. 前記基板に設けられ、前記入力電源と前記第１電源モジュールとの間に直列に接続されたヒューズをさらに備えた請求項１記載の電源装置。
3. 前記ヒューズは、前記第１経路と前記第２経路とが接続されたノードと、前記第１電源モジュールと、の間に直列に接続された請求項２記載の電源装置。
4. 前記基板に設けられ、前記第１電源モジュールの入力電圧を検出し、前記検出された入力電圧に応じた信号を出力する回路をさらに備えた請求項３記載の電源装置。
5. 前記基板に設けられ、前記ヒューズと前記第１電源モジュールとの間に接続されたサージ保護素子をさらに備えた請求項２〜４のいずれか１つに記載の電源装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の電源装置と、
   光源を含む前記第１負荷および光源を含む前記第２負荷を有する光源ユニットと、
   を備えた照明装置。

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