JP7415854B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本開示は、照明装置に関する。

特許文献１には、ＬＥＤ回路と並列にバイパス手段を設ける技術が開示されている。ＬＥＤドライバは、ＬＥＤ回路およびバイパス手段に電流を供給する。ＬＥＤドライバは、ＬＥＤ回路に最小電流を流す場合、最小電流にバイパス手段に流れる電流分を加算した電流を供給する。

特許第５０５４２３６号公報

特許文献１では、光源と並列にバイパス手段を設けることで、光源に流す電流の制御下限範囲を拡張している。この回路方式では、点灯回路の出力電力によりコンデンサが充電される。コンデンサの放電により、光源及びバイパス手段に電流が供給される。このように、点灯回路の出力電力はバッファを介して光源に供給される。このため、フィードバック制御に遅延が生じることとなる。特に起動時には、光源電流のオーバーシュートが発生するおそれがある。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、光源電流のオーバーシュートを抑制できる照明装置を得ることを目的とする。

第１の開示に係る照明装置は、光源と、該光源と並列に接続されたバイパス抵抗と、スイッチング素子およびインダクタを有し、該光源を点灯させる点灯回路と、該光源に流れる電流と該バイパス抵抗に流れる電流との和である該点灯回路の出力電流が目標値と一致するように該点灯回路を制御する制御部と、を備え、該バイパス抵抗には、該制御部が制御可能な該出力電流の範囲の下限値以上の電流が流れ、該制御部は、該インダクタに流れる電流から該出力電流を検出し、該点灯回路をフィードバック制御する。

第２の開示に係る照明装置は、光源と、該光源と並列に接続されたバイパス抵抗と、スイッチング素子およびインダクタを有し、該光源を点灯させる点灯回路と、該光源および該バイパス抵抗と直列に接続されたインピーダンス調整部を有し、該光源に流れる電流と該バイパス抵抗に流れる電流との和である該点灯回路の出力電流が目標値と一致するように該インピーダンス調整部のインピーダンスを変更し、該光源および該バイパス抵抗と該インピーダンス調整部との接続点の電圧が基準値と一致するように該点灯回路を制御する制御部と、を備え、該バイパス抵抗には、該制御部が制御可能な該出力電流の範囲の下限値以上の電流が流れる。

第１の開示に係る照明装置では、インダクタに流れる電流から点灯回路の出力電流を検出することで、フィードバック制御の遅延を抑制できる。従って、光源電流のオーバーシュートを抑制できる。
第２の開示に係る照明装置では、点灯回路の出力電圧にオーバーシュートが発生した場合に、インピーダンス調整部のインピーダンスが変化することで、オーバーシュートを吸収できる。従って、光源電流のオーバーシュートを抑制できる。

実施の形態１に係る照明装置の回路ブロック図である。 第１の比較例に係る照明装置の回路ブロック図である。 調光率と電流値の関係を示す図である。 図３の全光状態付近の拡大図である。 図３の下限調光状態付近の拡大図である。 実施の形態２に係る照明装置の回路ブロック図である。

各実施の形態に係る照明装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る照明装置１００の回路ブロック図である。照明装置１００は、点灯装置１０と光源７０を備える。点灯装置１０は、点灯回路２０、制御部３０、制御電源回路４０、レギュレータ回路５０、調光ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）回路６０、光源７０、バイパス抵抗Ｒ１、検出抵抗Ｒ２、コンデンサＣ１および電解コンデンサＣ２を備える。

光源７０は複数の発光素子を有する。発光素子は例えばＬＥＤである。光源７０において、複数の発光素子は直列に接続される。複数の発光素子は並列または直並列に接続されても良い。また、光源７０は発光素子を１つ以上有すれば良い。

電解コンデンサＣ２は、制御電源回路４０で生成された電圧Ｖ１を平滑する。バイパス抵抗Ｒ１は光源７０と並列に接続される。点灯装置１０には直流電源ＤＣから電圧Ｖｉｎが入力される。また、電圧Ｖｉｎの基準となる負側の電位を回路ＧＮＤと定義する。

点灯回路２０は光源７０を点灯させる。点灯回路２０において、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ１が所謂ハイサイド型のバックコンバータ回路を構成している。点灯回路２０は、スイッチング素子Ｑ１のオンオフにより光源７０を点灯させる。点灯回路２０の出力電流Ｉｓは、光源７０に流れる電流ＩＬＥＤとバイパス抵抗Ｒ１に流れる電流ＩＲとの和である。

直流電源ＤＣの正極には、スイッチング素子Ｑ１の第１端子が接続される。スイッチング素子Ｑ１は例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。スイッチング素子Ｑ１は第１端子と、第２端子と、第１端子と第２端子の間のオンオフを切り替える制御端子と、を有する。スイッチング素子Ｑ１がＭＯＳＦＥＴの場合、第１端子はドレイン、第２端子はソース、制御端子はゲートである。

スイッチング素子Ｑ１の第２端子にはダイオードＤ１のカソードと、インダクタＬ１の一端が接続される。ダイオードＤ１のアノードには回路ＧＮＤが接続される。スイッチング素子Ｑ１の制御端子は、制御部３０のドライバＩＣ２に接続される。

バックコンバータ回路の出力であるインダクタＬ１の他端には、コンデンサＣ１の正極と光源７０のアノードが接続される。光源７０のカソードは、コンデンサＣ１の負極と、検出抵抗Ｒ２の一端が接続される。検出抵抗Ｒ２の他端は、回路ＧＮＤに接続される。コンデンサＣ１とバイパス抵抗Ｒ１は、光源７０と並列に接続される。検出抵抗Ｒ２は、コンデンサＣ１と点灯回路２０の間に接続される。

コンデンサＣ１は、点灯回路２０と光源７０の間で、点灯回路２０の出力と並列に接続される。コンデンサＣ１は、点灯回路２０の出力電流Ｉｓを平滑する平滑コンデンサである。コンデンサＣ１は、点灯回路２０から出力される矩形波電圧を平滑する。光源７０は、コンデンサＣ１に蓄えられた電圧で点灯する。光源７０のカソードと検出抵抗Ｒ２の接続点には、制御部３０の比較部ＩＣ１が接続されている。

制御部３０は比較部ＩＣ１とドライバＩＣ２を有する。比較部ＩＣ１は内部に例えばオペアンプを有する。検出抵抗Ｒ２には、出力電流Ｉｓに対応する検出電圧Ｖｓｅｎｓｅが発生する。比較部ＩＣ１のオペアンプは、負電位側端子で検出電圧Ｖｓｅｎｓｅを検出する。また、オペアンプは、正電位側端子で目標電圧Ｖｒｅｆを検出する。目標電圧Ｖｒｅｆは、調光ＩＦ回路６０のＯＵＴ端子から出力される。比較部ＩＣ１は、オペアンプで検出電圧Ｖｓｅｎｓｅと目標電圧Ｖｒｅｆとを比較して、比較結果に対応する信号を出力する。

オペアンプの出力端子はドライバＩＣ２に接続される。ドライバＩＣ２は、比較部ＩＣ１から入力された信号に基づきスイッチング素子Ｑ１のスイッチング動作を行う。

調光ＩＦ回路６０は、例えばマイコンである。調光ＩＦ回路６０は、ＤＩＭ端子に入力された調光信号に基づき、ＯＵＴ端子から目標電圧Ｖｒｅｆを出力する。調光信号は例えばＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。目標電圧Ｖｒｅｆは、点灯回路２０の出力電流Ｉｓの目標値に対応する電圧である。このように、出力電流Ｉｓの目標値は、外部から入力される調光信号によって決まる。

目標電圧Ｖｒｅｆの生成方法は、目標電圧Ｖｒｅｆを比較部ＩＣ１に入力できれば限定されない。例えば、調光ＩＦ回路６０はＰＷＭ信号を出力し、ＰＷＭ信号が積分回路で平滑されることで目標電圧Ｖｒｅｆが生成されても良い。

制御電源回路４０は例えばバックコンバータ回路等のスイッチング回路である。点灯装置１０に電圧Ｖｉｎが印加されると、制御電源回路４０が動作し、電圧Ｖｉｎは予め定められた電圧に降圧される。降圧された電圧は電解コンデンサＣ２で平滑される。これにより、電圧Ｖ１は生成される。電圧Ｖ１は例えば１５Ｖである。電圧Ｖ１は、ドライバＩＣ２および比較部ＩＣ１に動作用の電源電圧として供給される。

レギュレータ回路５０は降圧回路である。レギュレータ回路５０は、電圧Ｖ１から電圧ＶＤＤを生成する。電圧ＶＤＤは、調光ＩＦ回路６０の動作用の電源電圧である。電圧ＶＤＤは例えば５．０Ｖである。

次に、起動時及び定常状態における照明装置１００の動作を説明する。まず、ステップ１として、電圧Ｖｉｎが点灯装置１０に印加されると、制御電源回路４０およびレギュレータ回路５０が動作し、電圧Ｖ１、ＶＤＤが生成される。次に、ステップ２として、調光ＩＦ回路６０は電圧ＶＤＤを供給されると、ＤＩＭ端子に入力される調光信号に従い、目標電圧Ｖｒｅｆを出力する。

次に、ステップ３として、比較部ＩＣ１は目標電圧Ｖｒｅｆと、検出電圧Ｖｓｅｎｓｅを比較し、比較結果に応じた信号をドライバＩＣ２に出力する。ドライバＩＣ２は出力された信号に基づき点灯回路２０のスイッチング動作を開始する。ドライバＩＣ２は、比較部ＩＣ１の比較結果に応じてスイッチング素子Ｑ１のオン幅を変更する。

次に、ステップ４として、点灯回路２０が動作することで、光源７０及びバイパス抵抗Ｒ１に電流が供給される。ステップ５として、検出抵抗Ｒ２に出力電流Ｉｓが流れ、検出電圧Ｖｓｅｎｓｅが発生する。

定常時はステップ３から５までを繰り返し、点灯装置１０はフィードバック動作をする。このように、制御部３０は、点灯回路２０の出力電流Ｉｓが目標値と一致するように点灯回路２０を制御する。つまり、制御部３０は、検出抵抗Ｒ２に発生する電圧と、目標電圧Ｖｒｅｆとが一致するように点灯回路２０を制御する。これにより、点灯回路２０の出力電流Ｉｓは定電流制御される。

また、ステップ２で調光信号を変更することで、目標電圧Ｖｒｅｆが変更され、調光制御を実現できる。このように、制御部３０は光源７０を第１の点灯状態から第２の点灯状態まで減光制御することができる。

図２は、第１の比較例に係る照明装置８００の回路ブロック図である。照明装置８００は点灯装置８１０を備える。点灯装置８１０では、検出抵抗Ｒ２がコンデンサＣ１と光源７０との間に接続される。点灯装置８１０において、点灯回路２０の出力はコンデンサＣ１に充電され、コンデンサＣ１の放電電流が検出抵抗Ｒ２に流れる。このため、制御部３０は、検出抵抗Ｒ２に発生する電圧として、バックコンバータ回路の出力電流ではなくコンデンサＣ１の充放電によって流れる電流を検出する。よって、照明装置１００と比較して、フィードバック制御に遅延が生じるおそれがある。このとき、光源電流のオーバーシュートが発生するおそれがある。

これに対し、本実施の形態の制御部３０は、検出抵抗Ｒ２によってインダクタＬ１を流れる電流を検出する。インダクタＬ１を流れる電流は、コンデンサＣ１を介さない点灯回路２０の出力電流である。制御部３０は、インダクタＬ１に流れる電流から点灯回路２０の出力電流を検出し、点灯回路２０をフィードバック制御する。これにより、コンデンサＣ１の充放電によるフィードバック制御の遅延を抑制でき、光源電流のオーバーシュートを抑制できる。特に、低調光時のオーバーシュートは目立ちやすい。このため、低調光時のフィードバック制御において、本構成を採用することが望ましい。

次に、第２の比較例として、図１の構成でバイパス抵抗Ｒ１が接続されない場合の動作について説明する。この場合、検出抵抗Ｒ２に流れる検出電流と光源７０を流れる電流ＩＬＥＤは等しくなる。よって、照明装置１００としての調光制御範囲を１００％～０．１％とした場合、出力電流Ｉｓも同様に１００％～０．１％の範囲で遷移する。調光制御範囲は、ＬＥＤ電流の制御範囲である。

一般に、制御部３０が制御可能な出力電流Ｉｓには下限値がある。この下限値は、例えば比較部ＩＣ１の検出誤差で決まる。具体的には、下限値は比較部ＩＣ１が有するオペアンプのオフセット電圧で決まる。オフセット電圧は、オペアンプの入力端子の検出値のズレである。一般に、オペアンプは数ｍＶ～数１０ｍＶ程度のオフセット電圧を有する。

例えば、全光時の検出電圧Ｖｓｅｎｓｅを１．０Ｖとする。このとき、調光率０．１％では検出電圧Ｖｓｅｎｓｅは１ｍＶとなる。仮にオフセット電圧が１０ｍＶであったとすると、実際にオペアンプの入力端子に発生している電圧に対し、検出値は計算上、負の値となる場合がある。この場合、調光率の指令値は０．１％であるにもかかわらず、比較部ＩＣ１からの信号は、消灯指令となる可能性がある。

この例のように、オペアンプのオフセット電圧等による検出誤差により、調光制御範囲の下限値付近における低調光制御が不可能となる場合がある。

オフセット電圧等による検出誤差の影響を抑制するために、例えば、全光時の検出電圧Ｖｓｅｎｓｅを高く設定することが考えられる。具体的には、全光時の検出電圧を１１Ｖにすれば、調光率０．１％時における検出電圧Ｖｓｅｎｓｅは１１ｍＶとなる。このとき、オフセット電圧を考慮しても、検出値が負の値とならず動作可能である。しかしながら、本方式では電力損失が増大する。このため、高効率が求められるＬＥＤ照明の本来の目的を逸脱するおそれがある。また、部品が大型化するおそれがある。

また、オフセット電圧の小さなオペアンプを選定することも考えられる。この場合、部品単価が上昇するおそれがある。

次に、本実施の形態に係るバイパス抵抗Ｒ１による効果について説明する。光源７０と並列にバイパス抵抗Ｒ１を接続した場合、点灯回路２０の出力電流Ｉｓは、光源７０に流れる電流ＩＬＥＤと、バイパス抵抗Ｒ１に流れる電流ＩＲの合算値となる。このため、光源７０に流れる電流ＩＬＥＤの制御範囲を１００％～０．１％とした場合、出力電流Ｉｓは１００％～０．１％ではなく、電流ＩＬＥＤに電流ＩＲを加算した範囲で変化する。

例えば、照明装置１００の調光率が下限値である０．１％の時に、バイパス抵抗Ｒ１を流れる電流を１％加算するよう、バイパス抵抗Ｒ１の抵抗値を設定する。このとき、出力電流Ｉｓは１．１％となり、光源７０を流れる電流ＩＬＥＤは０．１％となる。出力電流Ｉｓが１．１％の場合、検出電圧Ｖｓｅｎｓｅは１１ｍＶとなり、オフセット電圧が１０ｍＶであっても、検出値は正の値に維持され、照明装置１００を点灯させることが可能となる。

このように、本実施の形態では、バイパス抵抗Ｒ１に制御部３０が制御可能な出力電流Ｉｓの範囲の下限値と等しい電流が流れる。さらに本実施の形態では、インダクタＬ１を流れる電流を用いてフィードバック制御が行われる。これにより、起動時および定常時に光源電流のオーバーシュートを抑制しながら、制御部３０の制御下限値に対し、光源７０に流れる電流ＩＬＥＤをさらに小さい領域まで制御することができる。従って、点灯装置１０を構成する部品の特性等により、低調光制御を得意としない制御方式であっても、調光率が例えば１％未満の低調光制御が可能となる。また、低調光制御時にオーバーシュートによる光源７０の明るさの変動を抑制できる。

図３は、調光率と電流値の関係を示す図である。図４は、図３の全光状態付近の拡大図である。図５は、図３の下限調光状態付近の拡大図である。図３から図５には調光率と電流値の計算値が示されている。バイパス抵抗Ｒ１を流れる電流ＩＲは、例えば下限調光時の電流ＩＲと、出力電流Ｉｓの下限値が同じ値となるように設定される。これにより、下限調光時に光源７０に流れる電流ＩＬＥＤを０％にすることができる。

ここで、バイパス抵抗Ｒ１には光源７０の順方向電圧が発生する。バイパス抵抗Ｒ１に流れる電流ＩＲは、光源７０の順方向電圧をバイパス抵抗Ｒ１の抵抗値で除算した値となる。一般に、ＬＥＤでは順方向電流に対して順方向電圧が正特性である。このため、順方向電圧は下限調光時よりも全光時の方が高くなる。すなわち、下限調光時よりも全光時の方が電流ＩＲは大きくなる。このため、実際に設計を行う際には、電流ＩＲは全光状態から下限調光状態までで変化することを考慮する必要がある。

本実施の形態では、制御部３０が制御可能な出力電流Ｉｓの範囲の下限値と等しい電流が、バイパス抵抗Ｒ１に流れる。この変形例として、バイパス抵抗Ｒ１には、制御部３０が制御可能な出力電流Ｉｓの範囲の下限値以上の電流が流れるものとしても良い。この場合も、光源７０に流れる電流が小さくても、検出電圧Ｖｓｅｎｓｅが制御部３０で正常に検出可能な範囲に維持され、低調光制御が可能となる。また、バイパス抵抗Ｒ１の抵抗値は、下限調光時に制御部３０の検出誤差を差し引いても、検出電圧Ｖｓｅｎｓｅがゼロ以上となるように設定されても良い。

また、本実施の形態では、制御部３０が制御可能な出力電流Ｉｓの範囲の下限値は、例えば比較部ＩＣ１のオペアンプのオフセット電圧に対応する値である。ここで、比較部ＩＣ１は、オペアンプに限らず、検出電圧Ｖｓｅｎｓｅと目標電圧Ｖｒｅｆを比較して、比較結果に応じた信号を出力できる回路を有すれば良い。このとき、制御部３０が制御可能な出力電流Ｉｓの範囲の下限値は、比較部ＩＣ１の検出誤差に対応する値であっても良い。

また、比較部ＩＣ１の検出誤差に限らず、制御部３０が制御可能な出力電流Ｉｓの範囲の下限値は、他の回路または部品の特性を考慮して決定されても良い。

また、本実施の形態の制御部３０は、比較部ＩＣ１とドライバＩＣ２を有する。制御部３０はこれに限らず、点灯回路２０の出力電流Ｉｓが目標値と一致するように点灯回路２０を制御できれば良い。例えば、制御部３０の機能の一部または全部をマイコン等の制御装置で実現しても良い。例えば比較部ＩＣ１の機能をマイコンで実現しても良い。この場合、制御部３０が制御可能な出力電流Ｉｓの範囲の下限値は、マイコンの特性に応じて決定されても良い。

本実施の形態では、バイパス抵抗Ｒ１は点灯装置１０の一部であるものとした。これに限らず、バイパス抵抗Ｒ１は光源７０に設けられても良い。また、バイパス抵抗Ｒ１は、点灯装置１０および光源７０とは別個に設けられても良い。

また、点灯回路２０はバックコンバータ回路に限らず、他のコンバータ回路またはスイッチング電源部であっても良い。この場合も、同様の効果が期待できる。また、調光信号としてＰＷＭ信号に限らず、あらゆる信号を採用できる。調光信号は、シリアル信号などによるコマンドでも良い。

また、制御電源回路４０はバックコンバータ回路に限らない。制御電源回路４０の降圧方式は、フライバック回路など他の回路方式でも良い。ただし、制御電源回路４０がレギュレータ回路の場合、電圧Ｖｉｎからの降圧による損失が大きくなる可能性がある。この為、制御電源回路４０はスイッチング回路であることが望ましい。

直流電源ＤＣは、例えば蓄電池である。また、直流電源ＤＣは、商用電源等の交流電源から直流電圧である電圧Ｖｉｎを生成する電源回路の出力であっても良い。

これらの変形は、以下の実施の形態に係る照明装置について適宜応用することができる。なお、以下の実施の形態に係る照明装置については実施の形態１との共通点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

実施の形態２．
図６は、実施の形態２に係る照明装置２００の回路ブロック図である。本実施の形態では、制御部２３０の構成が制御部３０と異なる。制御部２３０は、比較部ＩＣ３とスイッチング素子Ｑ２をさらに備える。スイッチング素子Ｑ２は、例えばｎｐｎ型のトランジスタである。スイッチング素子Ｑ２はベース、エミッタ、コレクタを有する。比較部ＩＣ３は例えばオペアンプを有する。

光源７０のカソードにはスイッチング素子Ｑ２のコレクタが接続される。スイッチング素子Ｑ２のエミッタは検出抵抗Ｒ２を介して回路ＧＮＤに接続される。スイッチング素子Ｑ２のベースは比較部ＩＣ３の出力端子に接続される。

比較部ＩＣ１の負電位側端子は光源７０のカソードに接続される。比較部ＩＣ１の正電位側端子には直流定電圧である電圧ＶＤＣが入力される。

比較部ＩＣ３の正電位側端子は調光ＩＦ回路６０のＯＵＴ端子と接続される。比較部ＩＣ３の負電位側端子はスイッチング素子Ｑ２と検出抵抗Ｒ２の接続点に接続される。

次に、起動時及び定常状態における照明装置２００の動作を説明する。まず、ステップ１として、点灯装置１０に電圧Ｖｉｎが印加されると、制御電源回路４０およびレギュレータ回路５０が動作し、電圧Ｖ１、ＶＤＤ、ＶＤＣが生成される。ステップ２として、電圧ＶＤＣが生成されると、比較部ＩＣ１は電圧ＶＤＣとスイッチング素子Ｑ２のコレクタに発生する電圧を比較する。比較部ＩＣ１は比較結果をドライバＩＣ２に出力する。ドライバＩＣ２は比較部ＩＣ１から出力された信号に基づき、点灯回路２０のスイッチング動作を開始する。

次に、ステップ３として、点灯回路２０が動作し、光源７０及びバイパス抵抗Ｒ１に電流が供給される。次に、ステップ４として、調光ＩＦ回路６０はＤＩＭ端子に入力される調光信号に従い、目標電圧Ｖｒｅｆを出力する。ステップ５として、比較部ＩＣ３は、目標電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｓｅｎｓｅを比較し、比較結果をスイッチング素子Ｑ２に出力する。比較部ＩＣ３から出力された信号に基づき、スイッチング素子Ｑ２は能動領域で動作する。これにより比較部ＩＣ３は、検出電圧Ｖｓｅｎｓｅと目標電圧Ｖｒｅｆが一致するようスイッチング素子Ｑ２インピーダンスを変更する。

定常時は、点灯装置１０はステップ４、５を繰り返し、フィードバック動作を行う。これにより、点灯回路２０の出力電流Ｉｓは定電流制御される。また、ステップ４で調光信号を変更することで、目標電圧Ｖｒｅｆが変更され、調光制御が可能となる。

本実施の形態の制御部２３０は、光源７０およびバイパス抵抗Ｒ１と直列に接続されたインピーダンス調整部を有する。インピーダンス調整部はスイッチング素子Ｑ２である。比較部ＩＣ３は、点灯回路２０の出力電流Ｉｓが目標値と一致するようにインピーダンス調整部のインピーダンスを変更する。また、比較部ＩＣ１は、光源７０およびバイパス抵抗Ｒ１とインピーダンス調整部との接続点の電圧が基準値である電圧ＶＤＣと一致するように点灯回路２０を制御する。

本実施の形態は、点灯回路２０は定電圧制御され、比較部ＩＣ３とスイッチング素子Ｑ２によって出力電流Ｉｓが定電流制御される点が実施の形態１と異なる。これにより、コンデンサＣ１の充放電に伴う遅延によりバックコンバータ回路の出力にオーバーシュートが発生したとしても、スイッチング素子Ｑ２のインピーダンスが変更されることでオーバーシュートに伴う電圧を吸収できる。従って、光源電流のオーバーシュートを抑制できる。

本実施の形態においてバイパス抵抗Ｒ１には、制御部２３０が制御可能な点灯回路２０の出力電流Ｉｓの範囲の下限値に等しい電流または下限値以上の電流が流れる。このため、実施の形態１と同様に、光源電流のオーバーシュートを抑制しつつ、バイパス抵抗Ｒ１により低調光制御が可能となる。

制御部２３０が制御可能な出力電流Ｉｓの範囲の下限値は、例えば比較部ＩＣ３の検出誤差に対応する値である。比較部ＩＣ３の検出誤差は、例えばオペアンプのオフセット電圧に対応する値である。制御部２３０が制御可能な出力電流Ｉｓの範囲の下限値は、比較部ＩＣ１の検出誤差に対応する値であっても良い。

また、実施の形態１の場合、電流ＩＬＥＤおよび電流ＩＲには高周波のリップル電流が発生する可能性がある。また、電圧Ｖｉｎが例えば、ＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）動作を行う昇圧チョッパ回路などで生成される場合、電圧Ｖｉｎに商用電源からのリップル電圧が含まれる場合がある。この場合、電流ＩＬＥＤにもリップル電流が発生することがある。

本実施の形態では、スイッチング素子Ｑ２のインピーダンスを調整することにより、リップル電流を抑制できる。従って、本実施の形態では、リップルを抑制した直流電流を用いて低調光制御が可能となる。

なお、各実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。

１０ 点灯装置、２０ 点灯回路、３０ 制御部、４０ 制御電源回路、５０ レギュレータ回路、６０ 調光ＩＦ回路、７０ 光源、１００、２００ 照明装置、２３０ 制御部、Ｃ１ コンデンサ、Ｃ２ 電解コンデンサ、Ｄ１ ダイオード、ＤＣ 直流電源、ＩＣ１ 比較部、ＩＣ２ ドライバ、ＩＣ３ 比較部、Ｌ１ インダクタ、Ｑ１、Ｑ２ スイッチング素子、Ｒ１ バイパス抵抗、Ｒ２ 検出抵抗

Claims (13)

1. 光源と、
   前記光源と並列に接続されたバイパス抵抗と、
   スイッチング素子およびインダクタを有し、前記光源を点灯させる点灯回路と、
   前記光源に流れる電流と前記バイパス抵抗に流れる電流との和である前記点灯回路の出力電流が目標値と一致するように前記点灯回路を制御する制御部と、
   を備え、
   前記バイパス抵抗には、前記制御部が制御可能な前記出力電流の範囲の下限値以上の電流が流れ、
   前記制御部は、前記インダクタに流れる電流から前記出力電流を検出し、前記点灯回路をフィードバック制御することを特徴とする照明装置。
2. 前記出力電流が流れる検出抵抗と、
   前記点灯回路と前記光源の間で、前記点灯回路の出力と並列に接続されたコンデンサと、
   を備え、
   前記制御部は、前記検出抵抗に発生する電圧と、前記目標値に対応する目標電圧とが一致するように前記点灯回路を制御し、
   前記検出抵抗は、前記コンデンサと前記点灯回路の間に接続されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記制御部は、前記出力電流に対応する電圧と前記目標値に対応する目標電圧とを比較する比較部を有し、前記出力電流に対応する電圧と前記目標電圧とが一致するように前記点灯回路を制御し、
   前記下限値は前記比較部の検出誤差に対応する値であることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記比較部はオペアンプを有し、
   前記比較部の検出誤差は、前記オペアンプのオフセット電圧に対応する値であることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 前記点灯回路は、前記スイッチング素子のオンオフにより前記光源を点灯させ、
   前記制御部は、前記比較部の比較結果に応じて前記スイッチング素子のオン幅を変更することを特徴とする請求項３または４に記載の照明装置。
6. 前記バイパス抵抗には、前記下限値と等しい電流が流れることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の照明装置。
7. 光源と、
   前記光源と並列に接続されたバイパス抵抗と、
   スイッチング素子およびインダクタを有し、前記光源を点灯させる点灯回路と、
   前記光源および前記バイパス抵抗と直列に接続されたインピーダンス調整部を有し、前記光源に流れる電流と前記バイパス抵抗に流れる電流との和である前記点灯回路の出力電流が目標値と一致するように前記インピーダンス調整部のインピーダンスを変更し、前記光源および前記バイパス抵抗と前記インピーダンス調整部との接続点の電圧が基準値と一致するように前記点灯回路を制御する制御部と、
   を備え、
   前記バイパス抵抗には、前記制御部が制御可能な前記出力電流の範囲の下限値以上の電流が流れることを特徴とする照明装置。
8. 前記制御部は、前記出力電流に対応する電圧と前記目標値に対応する目標電圧とを比較する比較部を有し、前記出力電流に対応する電圧と前記目標電圧とが一致するように前記インピーダンス調整部のインピーダンスを変更し、
   前記下限値は前記比較部の検出誤差に対応する値であることを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
9. 前記比較部はオペアンプを有し、
   前記比較部の検出誤差は、前記オペアンプのオフセット電圧に対応する値であることを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
10. 前記バイパス抵抗には、前記下限値と等しい電流が流れることを特徴とする請求項７から９の何れか１項に記載の照明装置。
11. 前記出力電流が流れる検出抵抗を備え、
    前記制御部は、前記検出抵抗に発生する電圧と、前記目標値に対応する目標電圧とが一致するように前記インピーダンス調整部のインピーダンスを変更することを特徴とする請求項７から１０の何れか１項に記載の照明装置。
12. 前記目標値は、外部から入力される調光信号によって決まることを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の照明装置。
13. 前記光源はＬＥＤであり、
    前記バイパス抵抗には前記光源の順方向電圧が発生することを特徴とする請求項１から１２の何れか１項に記載の照明装置。

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