JP6944538B2 - 光源駆動装置、照明装置、および電流設定方法 - Google Patents
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Description
さらに他の実施の形態に従うと、光源駆動装置から光源に供給される電流を設定するための電流設定方法が提供される。光源駆動装置は、光源、および、光源に流れる電流を設定するための設定ユニットを接続可能な端子と、光源に流れる電流が定電流になるように制御する定電流駆動回路とを備える。電流設定方法は、端子に接続された設定ユニットから供給される電圧を変換し、当該変換された電圧信号を出力するステップと、変換された電圧信号に基づいて、定電流の電流値を設定するステップと、設定するステップにより設定された電流値を示す設定信号を定電流駆動回路に出力するステップとを含む。
<電流設定システムの概要>
図1は、実施の形態1に従う電流設定システムの概要を説明するための概念図である。具体的には、図1(a)は、光源駆動装置100の出力電流を設定する場合の各装置の接続形態を示す図である。図1(b)は、設定された出力電流の値を確認する場合の各装置の接続形態を示す図である。
図4は、実施の形態1に従う電流設定ユニット90の回路構成の一例を示す図である。図4を参照して、電流設定ユニット90は、内部電圧源92と、抵抗Ra,Rb,Rc,Rd,Reと、トランジスタQa,Qbと、SIGNAL端子と、Vout端子と、GND端子とを含む。
SIGNAL端子に、端末装置からLow信号が入力されると、トランジスタQaがOFF状態(開放状態)になる。この場合、Vout端子には、電圧Vsを抵抗Raと、抵抗Rbおよび抵抗Rcの合成抵抗Rbc(=Rb+Rc)とで分圧した電圧から、トランジスタQ2のベースエミッタ間電圧Vbeを減じた電圧Vloが出力される。具体的には、電圧Vloは以下の式(2)のように表わされる。
電圧Vs、抵抗Ra,Rb,Rcの抵抗値を適切に選択することにより、定電圧回路20の出力電圧(すなわち、制御回路40の電源電圧)よりも大きな電圧であって、かつ電圧値が異なる2つの電圧を出力することができる。そのため、電流設定ユニット90は、制御回路40の電源電圧に信号を重畳した設定電圧を出力することができる。
図5は、実施の形態1に従う光源駆動装置100Aの構成を示すブロック図である。光源駆動装置100Aは、図1に示す光源駆動装置100と対応するが、後述する変形例との区別のため、便宜上「A」といった追加の符号を付している。
図6は、実施の形態1の変形例1に従う光源駆動装置100Bを示すブロック図である。光源駆動装置100Bは、光源駆動装置100Aの変換回路30Aを、変換回路30Bに置き換えた構成である。そのため、光源駆動装置100Bにおける変換回路30B以外の構成についてはその詳細な説明は繰り返さない。
図7は、実施の形態1の変形例2に従う光源駆動装置100Cを示すブロック図である。光源駆動装置100Cは、光源駆動装置100Aの変換回路30Aを、変換回路30Cに置き換えた構成である。そのため、光源駆動装置100Cにおける変換回路30C以外の構成についてはその詳細な説明は繰り返さない。
実施の形態1によると、光源駆動装置に設けられた光源接続用の端子に電流設定ユニットを接続可能に構成されており、当該電流設定ユニットにより定電流駆動回路の出力電流を設定することができる。そのため、電流設定ユニット専用の接続端子を設ける必要がない。また、光源駆動装置の入力端子および出力端子のみが外部に露出することになるため、光源駆動装置の防水対策が容易となる。また、電流設定ユニットを光源駆動装置内に設ける必要もない。
実施の形態1に従う光源駆動装置100においては、通常動作時に出力端子52に接続される光源80の負荷電圧が高い場合には、定電圧回路20に高電圧が印加されて定電圧回路20が損傷する可能性がある。そこで、実施の形態2では、光源80の負荷電圧が高い場合であっても、定電圧回路20が損傷しないように定電圧回路20を高電圧から保護するための保護回路を光源駆動装置に追加した構成について説明する。
光源駆動装置の通常動作時において、出力端子52に接続される光源80の負荷電圧が高い場合に、定電圧回路20、変換回路30A、制御回路40のバイアス電流を、定電流駆動回路10から保護回路60Aを介して流すと損失が大きい。そこで、実施の形態2の変形例1では、定電流駆動回路内に補助電源回路を設けて、通常動作時にはバイアス電流を、定電流駆動回路から保護回路を介して流さないように構成される。
実施の形態2の変形例1では、定電流駆動回路内に補助電源回路を設けることにより、通常動作時にはバイアス電流を、定電流駆動回路から保護回路を介して流さないようにする構成について説明した。実施の形態2の変形例2では、通常動作時に、定電流駆動回路から保護回路を介してバイアス電流を流さないようにするため、保護回路をスイッチン制御方式の電圧変換回路で構成する例について説明する。
また、スイッチング制御方式の電圧変換回路の出力からバイアス電流が流れる場合の損失をWloss2、スイッチング制御方式の電圧変換回路の出力電圧をVaux、バイアス電流をIbias、スイッチング制御方式の電圧変換回路の電力変換効率をηとすると、以下の式(2)が成立する。
そのため、Vout>Vaux×ηが成立する場合には、バイアス電流による電力損失はスイッチング制御方式の電圧変換回路を使用したほうが小さくなる。ηは通常70%以上が見込める。
実施の形態2の変形例3は、上記の変形例2に従う保護回路60Cを定電流駆動回路内に設ける構成について説明する。
実施の形態2によると、実施の形態1の利点に加えて、定電圧回路を適切に保護することが可能となる。
実施の形態3では、実施の形態1または2に従う光源駆動装置と、光源80とを含む照明装置の構成について説明する。
図13は、実施の形態3の変形例に従う照明装置400の構成の一例を示すブロック図である。図13を参照して、照明装置400は、図9に示した光源駆動装置200Bと、光源80とを含む。光源駆動装置200Bは、出力端子52を介して光源80に接続されている。照明装置400では、出力端子52が外部に露出している点で、図12に示す照明装置300と異なる。
実施の形態3によると、光源駆動装置を照明装置に組み込んだ場合であっても、光源駆動装置の出力端子へ外部からアクセスすることができるため、電流設定ユニットにより出力電流の設定が可能となる。また、照明装置が天井等に設置された後であっても、照明装置の分解あるいは工事等の作業をすることなく、容易に出力電流の変更が可能となる。
実施の形態1では、図3において、光源駆動装置100から光源80を分離可能な場合の電流設定方法について説明した。実施の形態4では、光源駆動装置および光源80が一体で構成されており、光源駆動装置から光源80を分離できない場合の電流設定方法について説明する。
実施の形態4によると、光源駆動装置および光源を一体で構成した照明装置であっても、照度計を用いることにより、光源駆動装置の出力電流、すなわち照明装置の明るさの微調整を行なうことができる。
(1)上述した実施の形態では、図11に示すように、定電流駆動回路が、電圧変換回路として、定電流出力制御のためのスイッチング制御回路を有する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、図16に示すように、定電流駆動回路が出力端子(光源)と直列に接続され、電圧変換回路が当該定電流駆動回路とは別に設けられる構成であってもよい。
Claims (9)
- 光源を接続可能であって、かつ、前記光源に流れる電流を設定するための設定ユニットを接続可能な第1の端子と、
前記光源に流れる電流が定電流になるように制御する定電流駆動回路と、
前記第1の端子に接続された前記設定ユニットから供給される電圧を変換し、当該変換された電圧信号を出力する変換回路と、
前記変換された電圧信号に基づいて前記定電流の電流値を設定し、当該設定した電流値を示す設定信号を前記定電流駆動回路に出力する制御回路と、
前記制御回路に一定電圧を供給する定電圧回路と、を備え、
前記設定ユニットが前記第1の端子に接続されている場合には、前記定電圧回路は、前記設定ユニットから供給される電圧を前記一定電圧に変換する、光源駆動装置。 - 前記第1の端子と前記定電圧回路との間に接続され、前記定電圧回路を保護するための保護回路をさらに備え、
前記保護回路は、前記第1の端子の電圧を所定電圧まで低下させ、前記所定電圧を前記定電圧回路に出力する、請求項1に記載の光源駆動装置。 - 外部電源を接続可能な第2の端子と、
前記定電圧回路に所定電圧を出力する補助電源回路とをさらに備え、
前記外部電源が前記第2の端子に接続されている場合には、前記補助電源回路は、前記所定電圧を前記定電圧回路に出力するように構成され、
前記外部電源が前記第2の端子に接続されておらず、前記設定ユニットが前記第1の端子に接続されている場合には、前記保護回路は、前記所定電圧を前記定電圧回路に出力するように構成されている、請求項2に記載の光源駆動装置。 - 前記変換回路は、前記設定ユニットから供給される電圧と参照電圧とを比較し、比較結果を示す二値の信号を前記電圧信号として前記制御回路に出力する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光源駆動装置。
- 前記変換回路は、前記設定ユニットから供給される電圧を複数の抵抗により分圧し、当該分圧された電圧に対応する信号を前記電圧信号として前記制御回路に出力する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光源駆動装置。
- 前記定電流駆動回路は、前記第1の端子に直列接続されており、前記設定信号に従って、前記第1の端子に接続された前記光源に流れる電流が定電流になるように制御する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光源駆動装置。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の光源駆動装置と、
前記光源とを備える、照明装置。 - 前記第1の端子は、外部に露出している、請求項7に記載の照明装置。
- 光源駆動装置から光源に供給される電流を設定するための電流設定方法であって、
前記光源駆動装置は、光源、および、前記光源に流れる電流を設定するための設定ユニットを接続可能な端子と、前記光源に流れる電流が定電流になるように制御する定電流駆動回路とを備え、
前記電流設定方法は、
前記端子に接続された前記設定ユニットから供給される電圧を変換し、当該変換された電圧信号を出力するステップと、
前記変換された電圧信号に基づいて、前記定電流の電流値を設定するステップと、
前記設定するステップにより設定された電流値を示す設定信号を前記定電流駆動回路に出力するステップとを含む、電流設定方法。
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