JP2014022105A - 電源装置及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一部の光源に断線が生じ電流が流れなくなった場合でも、他の光源に過剰な電流が流れることを防止することができる電源装置及び照明装置を提供する。
【解決手段】電源装置１００は、駆動回路２０、制御部３０、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４それぞれの異常を検出する検出回路４１、４２、４３、４４、ＬＥＤモジュール２０１、２０２、２０３、２０４に流れる駆動電流をオン／オフするＦＥＴ２１、ＦＥＴ２２などを備える。検出回路４１〜４４は、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４に電流が出力されていない状態でＬＥＤモジュール２０１〜２０４が非導通であるか否かを検出する。制御部３０は、検出回路４１〜４４のいずれかでＬＥＤモジュール２０１〜２０４の非導通を検出した場合に、駆動回路２０が補正電流を出力するよう制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、並列接続された複数の光源へ駆動電流を出力する電源装置及び該電源装置を備える照明装置に関する。

近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とする照明装置が様々な用途向けに開発されており、白熱電球や蛍光灯等の従来の光源を用いた照明装置に対する置換えが行われつつある。ＬＥＤは、一般的に所定の電流を流すことにより所要の明るさを得ることができることから、ＬＥＤを光源とする照明装置では、ＬＥＤを駆動するのに定電流回路を備えた電源装置が用いられている。

例えば、直列複数段のＬＥＤからなるＬＥＤ負荷回路が並列に複数接続されてなるＬＥＤモジュールに対して、直流電源が定電流で点灯駆動するようにしたＬＥＤ点灯回路が開示されている（特許文献１参照）。各ＬＥＤ負荷回路には、周囲温度が上昇すると抵抗値が上昇する特性を有するＰＴＣサーミスタを直列に挿入してある。

特開２０１２−９３５０号公報

特許文献１に記載のＬＥＤ点灯回路によれば、いずれかのＬＥＤ又はＬＥＤ負荷回路（負荷）に断線（オープン）が生じると、残余のＬＥＤ負荷回路に定格電流以上の電流が流れ、温度が上昇すると、ＰＴＣサーミスタの抵抗値が上がるように動作し、定格電流以下となるか、または定格電流以上で絶対最大定格電流以下となるような電流が流れるようにしている。

しかしながら、特許文献１のＬＥＤ点灯回路にあっては、いずれかのＬＥＤ又はＬＥＤ負荷回路（負荷）に断線（オープン）が生じると、ＰＴＣサーミスタの抵抗値が上がるまでの間に、残りの他のＬＥＤ負荷回路(負荷)に、断線が生じたＬＥＤ負荷回路に流れていた電流が流れることになり、残りのＬＥＤ負荷回路には過剰な電流が流れるという問題がある。また、過剰な電流が最大定格電流を超えるような場合には、過電流による発熱で発煙等の問題が生じる恐れもある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、一部の光源に断線が生じ電流が流れなくなった場合でも、他の光源に過剰な電流が流れることを防止することができる電源装置及び該電源装置を備える照明装置を提供することを目的とする。

本発明に係る電源装置は、複数の光源が並列接続された光源部を点灯させる所定の駆動電流を出力する電源部を備える電源装置において、前記光源部に該光源部が点灯しない値の電流を出力した状態で前記光源の非導通を検出する検出部を備え、前記電源部は、前記検出部でいずれかの前記光源の非導通を検出した場合、前記所定の駆動電流よりも少ない補正電流を前記光源部へ出力して該光源部を点灯するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、電源部は、複数の光源が並列接続された光源部を点灯させる所定の駆動電流を出力する。例えば、並列接続された光源の並列数を４とし、電源部が出力する所定の駆動電流をＩとすると、各負荷には、Ｉ／４の値の電流が流れる。検出部は、光源部に当該光源部が点灯しない値の電流を出力した状態で光源の非導通を検出する。光源の非導通とは、例えば、光源内部での断線（オープン）又は光源を接続する回路での断線（オープン）等の事象であり、光源部を構成する複数の光源のうちいずれかに電流が流れない状態である。電源部は、検出部で光源部のいずれかの光源の非導通を検出した場合、所定の駆動電流よりも少ない補正電流を出力する。

例えば、並列接続された４つの光源すべてが正常である場合に、電源部が駆動電流Ｉを出力し、各光源にはＩ／４の値の電流が流れていたとする。１つの光源の非導通（例えば、断線等）を検出した場合、電源部は駆動電流Ｉよりも少ない補正電流Ｉ′（＜Ｉ）を出力して光源を点灯する。これにより、非導通であると検出された光源を除く他の３つの光源には、Ｉ／３よりも少ないＩ′／３の値の電流を流すことができ、一部の光源に断線などの非導通が生じ電流が流れなくなった場合でも、他の光源に過電流が流れることを防止することができる。また、光源が点灯しない値の電流を出力した状態で光源の非導通を検出するので、正常な光源には一瞬でも過剰電流が流れるということはない。

本発明に係る電源装置は、前記検出部で前記光源の非導通を検出した場合、前記電源部が出力する補正電流を、導通している前記光源の並列数に応じて調整すべく制御する制御部を備えること特徴とする。

本発明にあっては、制御部は、検出部で光源の非導通を検出した場合、電源部が出力する補正電流を、導通している光源の並列数に応じて調整すべく制御する。例えば、並列数Ｎを４とし、電源部が出力する所定の駆動電流をＩとし、各光源には、Ｉ／４の値の電流が流れるとする。４つの光源のうち、一の光源が非導通（例えば、断線）であると検出した場合、電源部は、Ｉ×（Ｎ−１）／Ｎの値の電流を出力する。ここで、（Ｎ-１）は、導通している光源の並列数である。これにより、非導通であると検出された光源を除く他の３つの光源には、{Ｉ×（Ｎ−１）／Ｎ}×１／３、すなわちＮ＝４として、Ｉ／４の値の電流が流れ、光源が正常時の場合の値の電流を流すことができ、正常な光源に過剰な電流が流れることを防止することができる。

本発明に係る電源装置は、前記制御部は、前記光源部が消灯した状態で、前記検出部で前記光源の非導通を検出すべく制御するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、制御部は、光源部が消灯した状態で、検出部で光源の非導通を検出すべく制御する。すなわち、光源の非導通を検出した場合、電源部が出力する駆動電流が少なくなるように調整し、調整後の補正電流を光源部へ出力するので、正常な光源に一瞬でも過剰電流が流れるという事態を防止することができる。

本発明に係る電源装置は、前記検出部は、前記複数の光源それぞれに直列に接続された抵抗を複数備え、該抵抗に流れる電流の有無を判定して各光源の非導通を検出するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、検出部は、複数の光源それぞれに直列に接続された抵抗を複数備え、各抵抗に流れる電流の有無を判定して各光源の非導通を検出する。すなわち、各抵抗には、光源を介して光源が点灯しない値の電流を流し、抵抗に電流が流れていない場合には、光源が非導通である（断線している）と検出することができる。これにより、簡便な構成により光源の非導通を検出することができる。

本発明に係る電源装置は、前記抵抗と直列に開閉素子を備え、前記制御部は、前記検出部で前記光源の非導通を検出する場合、前記開閉素子を閉じるようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、抵抗と直列に開閉素子を備え、制御部は、検出部で光源の非導通を検出する場合、開閉素子を閉じる。すなわち、光源の非導通を検出する場合に開閉素子を閉じ、光源の非導通を検出しない場合には、開閉素子を開くようにすることで、常時抵抗に電流が流れることを防止し、光源の非導通を検出する際の必要時にだけ抵抗に電流を流すようにしたので、無駄な電力消費を抑制することができる。

本発明に係る電源装置は、前記電源部は、前記光源の点灯と非点灯が交互に生じる間欠期間を有する所定周波数の駆動電流を出力するようにしてあり、前記制御部は、前記検出部が前記光源の非点灯期間の間に前記光源の非導通を検出すべく制御するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、電源部は、光源の点灯と非点灯が交互に生じる間欠期間を有する所定周波数の駆動電流を出力する。すなわち、電源部は、例えば、ＰＷＭ制御により、光源の点灯と非点灯が交互に生じる間欠期間を有する所定周波数で交互に繰り返されるＰＷＭ制御信号に基づいて駆動電流を間欠的に出力する。制御部は、検出部が光源の非点灯期間の間に光源の非導通を検出すべく制御する。これにより、光源を点灯している場合でも、駆動電流が間欠的に流れていない期間、すなわち光源の非点灯期間を利用して光源の非導通を検出することができ、光源の点灯と非点灯が交互に生じる状態で光源を点灯させている場合に光源の非導通が発生した場合であっても、正常な光源には一瞬でも過剰電流が流れるという事態を防止することができる。

本発明に係る照明装置は、前述の発明のいずれか１つに係る電源装置を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、一部の光源に非導通が生じた場合でも、他の光源に過剰な電流が流れることを防止することができる照明装置を提供することができる。

本発明によれば、一部の光源に断線が生じ電流が流れなくなった場合でも、他の光源に過剰な電流が流れることを防止することができる

本実施の形態の照明装置の構成の一例を示すブロック図である。 本実施の形態の電源装置の動作の一例を模式的に示す説明図である。 本実施の形態の電源装置による点灯開始時の各ＬＥＤモジュールに流れる電流の一例を示す説明図である。 本実施の形態の電源装置による電流設定の一例を示す説明図である。 検出回路の構成の他の例を示す回路図である。 本実施の形態の電源装置の調色時のＬＥＤモジュールの非導通の検出方法の一例を示す説明図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の照明装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、照明装置は、電源装置１００、複数の光源としてのＬＥＤモジュール２０１、２０２、２０３、２０４が並列に接続された光源部などを備える。すなわち、光源部は、並列数Ｎが４である、４つのＬＥＤモジュール２０１〜２０４が並列接続された構成をなす。

ＬＥＤモジュール２０１、２０２は、それぞれ複数のＬＥＤ２、２…、２が直列に接続されたＬＥＤ群をなす。また、ＬＥＤモジュール２０３、２０４は、それぞれ複数のＬＥＤ３、３…、３が直列に接続されたＬＥＤ群をなす。

ＬＥＤ２は、例えば、昼白色のＬＥＤであり、ＬＥＤ３は、例えば、電球色のＬＥＤである。異なる発光色のＬＥＤを備えることにより、光源の発光色の調色を行うことができる。なお、ＬＥＤ２、３に同色のＬＥＤを用いることもできる。

なお、本実施の形態において、光源の非導通、すなわち、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４の非導通とは、例えば、ＬＥＤモジュールを構成する各ＬＥＤのいずれかの断線（オープン）、あるいはＬＥＤ同士を接続する回路（配線）の断線（オープン）等が生じた状態であり、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４の一部のＬＥＤにＬＥＤを点灯させるために必要な値の電流が流れない非導通の状態である。

各ＬＥＤ２、３は、所定の値の順方向電流Ｉｆ（例えば、所定の値の電流）が流れた場合、所定の値の順方向電圧Ｖｆを生ずる。ＬＥＤモジュール２０１〜２０４内のＬＥＤ２、３の直列数をＭとすると、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４の各ＬＥＤ２、３の順方向電圧の合計値ＶＦは、ＶＦ＝Ｍ×Ｖｆとなる。例えば、Ｖｆ＝３．５Ｖ程度とし、Ｍ＝１０とすると、ＶＦは３５Ｖ程度となる。なお、ＬＥＤの数、順方向電圧Ｖｆは一例であって、これに限定されるものではない。

電源装置１００は、整流回路１０、電源部としての駆動回路２０、マイクロコンピュータ等で構成される制御部３０、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４それぞれの非導通を検出する検出部としての検出回路４１、４２、４３、４４、ＬＥＤモジュール２０１、２０２に流れる所定の値の電流をオン／オフするＦＥＴ２１、ＬＥＤモジュール２０３、２０４に流れる所定の値の電流をオン／オフするＦＥＴ２２、抵抗６１、６２、６３、６４、ダイオード７１、７２、７３、７４などを備える。

電源装置１００の入力端Ａ１Ａ２間には、ＡＣ１００Ｖ、ＡＣ２００Ｖなどの商用電源１が接続される。また、電源装置１００の出力端Ｂ１Ｂ２間にはＬＥＤモジュール２０１が、出力端Ｂ１Ｂ３間にはＬＥＤモジュール２０２が、出力端Ｂ１Ｂ４間にはＬＥＤモジュール２０３が、出力端Ｂ１Ｂ５間にはＬＥＤモジュール２０４が接続される。

整流回路１０で整流された電圧は駆動回路２０へ供給される。

駆動回路２０は、定電流回路を備え、所定の値の電圧（例えば、３５Ｖ程度）、所定の値の駆動電流を出力する。所定の駆動電流は、各ＬＥＤモジュール２０１〜２０４に流れる順方向電流（所定の値の電流）の合計値、すなわち光源部全体に流れる電流である。例えば、各ＬＥＤモジュール２０１〜２０４の順方向電流（所定の値の電流）をＩ／４とすると、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４の並列数Ｎが４であるので、駆動回路２０が出力する所定の駆動電流はＩ（４×Ｉ／４）となる。

すなわち、駆動回路２０は、任意の並列数で複数のＬＥＤモジュール２０１〜２０４が並列接続された光源部を点灯させる所定の駆動電流を出力する。例えば、並列数を４とし、駆動回路２０が出力する所定の駆動電流をＩとすると、各ＬＥＤモジュール２０１〜２０４には、Ｉ／４の値の電流が流れる。

なお、本実施の形態では、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４が正常（いずれのＬＥＤも導通である状態、すなわち非導通でない状態）である場合に、駆動回路２０が光源部全体に対して出力する電流を駆動電流と称する。また、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４のいずれかのＬＥＤが非導通である場合、すなわち、非導通を検出後に、駆動回路２０が光源部全体に対して出力する電流を後述のとおり補正電流と称する。なお、駆動電流も補正電流もＬＥＤモジュール２０１〜２０４を点灯させるために必要な値の電流である。

ＬＥＤモジュール２０１、２０２には、ダイオード７１、７２を介してＦＥＴ２１のドレインを接続してあり、ＦＥＴ２１のソースは接地レベルなどの基準レベルに接続してある。ＦＥＴ２１のゲートは制御部３０の端子Ｄ１に接続してある。制御部３０の端子Ｄ１からＦＥＴ２１のゲートに対してＦＥＴ２１をオン／オフするための信号を出力してＦＥＴ２１をオン又はオフにすることにより、ＬＥＤモジュール２０１、２０２に流す電流をオン又はオフすることができる。

また、ＬＥＤモジュール２０３、２０４には、ダイオード７３、７４を介してＦＥＴ２２のドレインを接続してあり、ＦＥＴ２２のソースは基準レベルに接続してある。ＦＥＴ２２のゲートは制御部３０の端子Ｄ２に接続してある。制御部３０の端子Ｄ２からＦＥＴ２２のゲートに対してＦＥＴ２２をオン／オフするための信号を出力してＦＥＴ２２をオン又はオフにすることにより、ＬＥＤモジュール２０３、２０４に流す電流をオン又はオフすることができる。

ＬＥＤモジュール２０１には、直列に検出回路４１を接続してあり、ＬＥＤモジュール２０２には、直列に検出回路４２を接続してあり、ＬＥＤモジュール２０３には、直列に検出回路４３を接続してあり、ＬＥＤモジュール２０４には、直列に検出回路４４を接続してある。なお、検出回路４１、４２は、ＦＥＴ２１に対して並列に接続され、ＦＥＴ２１のオン又はオフ状態に関わらず、ＬＥＤモジュール２０１、２０２に対して直列に接続されている。同様に、検出回路４３、４４は、ＦＥＴ２２に対して並列に接続され、ＦＥＴ２２のオン又はオフ状態に関わらず、ＬＥＤモジュール２０３、２０４に対して直列に接続されている。

検出回路４１は、直列に接続された抵抗４１１、４１２、４１３、抵抗４１３に並列に接続されたキャパシタ４１４を備える。同様に、検出回路４２は、直列に接続された抵抗４２１、４２２、４２３、抵抗４２３に並列に接続されたキャパシタ４２４を備える。検出回路４３は、直列に接続された抵抗４３１、４３２、４３３、抵抗４３３に並列に接続されたキャパシタ４３４を備える。検出回路４４は、直列に接続された抵抗４４１、４４２、４４３、抵抗４４３に並列に接続されたキャパシタ４４４を備える。

抵抗４１２と４１３との接続ノードには、抵抗６１を介して制御部３０の検出端子Ｍ１を接続してある。同様に、抵抗４２２と４２３との接続ノードには、抵抗６２を介して制御部３０の検出端子Ｍ２を接続してある。抵抗４３２と４３３との接続ノードには、抵抗６３を介して制御部３０の検出端子Ｍ３を接続してある。抵抗４４２と４４３との接続ノードには、抵抗６４を介して制御部３０の検出端子Ｍ４を接続してある。

抵抗４１１、４１２、４２１、４２２、４３１、４３２、４４１、４４２の抵抗値は、例えば、１２０ｋΩである。また、抵抗４１３、４２３、４３３、４４３の抵抗値は、例えば、１８ｋΩである。また、抵抗６１〜６４の抵抗値は、例えば、４．７ｋΩである。

駆動回路２０は、商用電源１から交流電圧が印加された状態で、出力端Ｖｏｕｔから３０〜３６Ｖ程度の電圧を出力するように構成してある。例えば、壁に設けられた電源スイッチをオンにすることにより、駆動回路２０は動作を開始して出力端Ｖｏｕｔに電圧を出力することができる。

また、制御部３０は、リモコンなどの遠隔操作端末（不図示）から光源部（ＬＥＤモジュール２０１〜２０４）の点灯開始信号を取得するようにしてある。制御部３０は、点灯開始信号を取得することにより、ＦＥＴ２１、２２をオフからオンにし、あるいはオフからオン／オフの繰り返し状態にすることにより、光源モジュール２０１〜２０４を点灯させる。

駆動回路２０が動作中であって、ＦＥＴ２１、２２がオフの状態では、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４は消灯している。しかし、駆動回路２０の出力端Ｖｏｕｔの電圧は、待機電力によりＬＥＤモジュール２０１〜２０４を介して検出回路４１〜４４に印加され、検出回路４１〜４４の各直列抵抗には、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４を駆動する駆動電流よりも少ない、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４を点灯させない程度の値の電流が流れている。

すなわち、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４が消灯している状態（すなわち、駆動回路２０がＬＥＤモジュール２０１〜２０４に駆動電流を出力していない状態）において、ＬＥＤモジュール２０１が非導通でない（断線していない）場合には、制御部３０の検出端子Ｍ１には、駆動回路の出力端Ｖｏｕｔの電圧を抵抗４１１、４１２と抵抗４１３とで分圧した電圧（例えば、２．５Ｖ程度）が出力される。

一方、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４が消灯している状態において、ＬＥＤモジュール２０１が非導通である（断線している）場合には、駆動回路の出力端Ｖｏｕｔの電圧が検出回路４１に印加されないので、制御部３０の検出端子Ｍ１は、基準レベル（例えば、０Ｖ）となる。そこで、制御部３０の検出端子Ｍ１の電圧値が、所定の閾値（例えば、１Ｖ）より高い場合には、ＬＥＤモジュール２０１は正常であると検出することができ、制御部３０の検出端子Ｍ１の電圧値が、所定の閾値（例えば、１Ｖ）より低い場合には、ＬＥＤモジュール２０１は非導通であると検出することができる。

すなわち、検出回路４１は、ＬＥＤモジュール２０１に駆動電流が出力されていない状態、すなわち、ＬＥＤモジュール２０１が点灯しない程度の値の電流をＬＥＤモジュール２０１に流した状態でＬＥＤモジュール２０１が非導通であるか否かを監視（モニタ）する。ＬＥＤモジュール２０１が非導通であるというのは、例えば、ＬＥＤモジュール２０１内部での断線（オープン）又はＬＥＤモジュール２０１を接続する回路での断線（オープン）等の事象であり、ＬＥＤモジュール２０１に電流が流れない状態である。なお、検出回路４２、４３、４４の構成は検出回路４１と同様の構成を有し、同様の動作をするので、説明は省略する。

制御部３０は、検出回路４１〜４４のいずれかでＬＥＤモジュール２０１〜２０４の非導通（断線）を検出した場合に、リモコンから点灯開始信号を取得したときに、すなわち、光源部を消灯状態から点灯状態に制御するときに、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４で構成される光源部全体に出力する補正電流を、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４すべてが正常である場合に光源部全体に出力する駆動電流よりも少なくなるように調整する。

そして、駆動回路２０は、光源部を消灯しているときに検出回路４１〜４４でＬＥＤモジュール２０１〜２０４の非導通を検出した場合、次に点灯させたときに所定の駆動電流よりも少ない補正電流を出力する。例えば、並列接続された４つのＬＥＤモジュール２０１〜２０４すべてが正常である場合に、駆動回路２０が駆動電流Ｉを出力し、各ＬＥＤモジュール２０１〜２０４にはＩ／４の値の電流が流れていたとする。１つのＬＥＤモジュールが非導通（例えば、断線等）であると検出した場合、駆動回路２０は駆動電流Ｉよりも少ない補正電流Ｉ′（＜Ｉ）を出力する。これにより、非導通であると検出されたＬＥＤモジュールを除く他の３つの正常なＬＥＤモジュールには、Ｉ／３よりも少ないＩ′／３の値の電流を流すことができ、正常なＬＥＤモジュールにＩ／３の値の過電流が流れることを防止することができる。また、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４に駆動電流が流れていない状態でＬＥＤモジュール２０１〜２０４の非導通を監視し、非導通（断線）を検出した場合には、次に点灯させたときに所定の駆動電流Ｉよりも少ない補正電流Ｉ′を光源部に流すので、正常なＬＥＤモジュールには一瞬でもＩ／３の値の過剰電流が流れるということはない。

図２は本実施の形態の電源装置１００の動作の一例を模式的に示す説明図である。図２Ａに示すように、時刻ｔにおいて、制御部３０がリモコン等から点灯開始信号を取得したとする。図２Ｂに示すように、時刻ｔより前の時点では、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４は消灯状態であり、かかる消灯状態において、制御部３０は、検出回路４１〜４４が出力する電圧を検出端子Ｍ１〜Ｍ４でモニタしている。

そして、図２Ｃに示すように、時刻ｔにおいて、制御部３０は、検出回路４１〜４４が出力する電圧に基づき、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４のいずれかが非導通であるか否かを判定し、非導通であると判定された場合、駆動回路２０が補正電流を出力するように電流設定（調整）する。また、非導通でないと判定された場合、制御部３０は、駆動回路２０が所定の駆動電流を出力するように電流設定する。

図２Ｄに示すように、駆動回路２０は、制御部３０が設定した補正電流を出力する。

図３は本実施の形態の電源装置１００による点灯開始時の各ＬＥＤモジュールに流れる電流の一例を示す説明図であり、図４は本実施の形態の電源装置１００による電流設定の一例を示す説明図である。制御部３０は、検出回路４１〜４４でＬＥＤモジュール２０１〜２０４の非導通を検出した場合、駆動回路２０が出力する所定の駆動電流を並列数Ｎに応じて減少すべく制御する。

例えば、上述のように、並列数Ｎを４とし、駆動回路２０が出力する所定の駆動電流をＩとし、すべてのＬＥＤモジュールが正常に導通しているときの各ＬＥＤモジュール２０１〜２０４には、Ｉ／４の値の電流が流れるとする。４つのＬＥＤモジュール２０１〜２０４のうちの１つ、例えば、ＬＥＤモジュール２０４が非導通（例えば、断線）であると検出した場合、駆動回路２０は、制御部３０の制御により、Ｉ×（Ｎ−１）／Ｎの補正電流を光源部へ出力する。ここで、（Ｎ-１）は、導通しているＬＥＤモジュールの並列数である。図３の例では、駆動回路２０は、Ｉ×（４−１）／４＝Ｉ×３／４の補正電流を出力するので、残りの正常なＬＥＤモジュール２０１〜２０３それぞれには、実線で示す当初の電流値と同程度のＩ／４の値の電流が流れる。

一方、本実施の形態によらない従来の例（図３中破線で示す比較例）では、ＬＥＤモジュール２０４に断線（オープン）が生じると、従来の直流電源は所定の駆動電流ＩをＬＥＤモジュールに対して流し続けようとするので、残りのＬＥＤモジュール２０１〜２０３には、断線が生じたＬＥＤモジュール２０４に流れていた電流が加算されて流れることになり、残りのＬＥＤモジュール２０１〜２０３には過剰な電流Ｉ／３（＞Ｉ／４）が流れることになる。

本実施の形態によれば、図４に示すように、非導通であると検出されたＬＥＤモジュール２０４を除く他の３つのＬＥＤモジュール２０１〜２０３には、{Ｉ×（Ｎ−１）／Ｎ}×１／３、すなわちＮ＝４として、Ｉ／４の値の電流が流れ、ＬＥＤモジュールが正常時の場合と略同じ値の電流を流すことができ、正常なＬＥＤモジュール２０１〜２０３に過剰な電流が流れることを防止することができる。

上述のように、制御部３０は、駆動回路２０が駆動電流を出力する前に検出回路４１〜４４でＬＥＤモジュール２０１〜２０４のうちいずれかの非導通を検出すべく制御する。すなわち、いずれかのＬＥＤモジュールが非導通であると検出された場合、駆動回路２０が出力する補正電流が、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４のすべてが導通している場合の駆動電流よりも少なくなるように調整し、調整後の補正電流を残りの正常なＬＥＤモジュールで構成された光源部へ出力するので、正常なＬＥＤモジュールに一瞬でも過剰電流が流れるという事態を防止することができる。

また、上述のように、駆動回路２０は、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４に所定の駆動電流を出力していない状態で、例えば、待機電力による電流等の所定の駆動電流よりも少ない電流が検出回路４１〜４４に流れる。駆動電流よりも少ない電流は、例えば、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４が動作（点灯）するのに必要な電流よりも少ない電流である。そして、検出回路４１〜４４は、複数のＬＥＤモジュール２０１〜２０４それぞれに直列に接続された抵抗を複数備え、各抵抗に流れる電流の有無を判定して各ＬＥＤモジュール２０１〜２０４の非導通を検出する。例えば、検出回路４１の場合には、各抵抗４１１、４１２、４１３には、ＬＥＤモジュール２０１を介してＬＥＤモジュール２０１が動作（点灯）しない程度の値の電流を流し、検出回路４１の抵抗４１１〜４１３に電流が流れていない場合には、ＬＥＤモジュール２０１が非導通である（断線している）と検出することができる。他の検出回路４２〜４３についても同様である。これにより、簡便な構成によりＬＥＤモジュールの非導通を検出することができる。

図１の例において、ダイオード７１〜７４を設ける理由は、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４の非導通を、それぞれ検出回路４１〜４４で正確に検出するためである。例えば、ダイオード７１を設けることにより、ＬＥＤモジュール２０２を流れる小電流が検出回路４１に回り込むことを防止するので、検出回路４１は、ＬＥＤモジュール２０１の非導通を正確に検出することができる。

また、図１の例では、検出回路４１において、抵抗４１１、４１２を直列に接続してあるが、抵抗４１１、４１２は１つの抵抗にすることができる。しかし、複数の抵抗４１１、４１２を直列に接続することにより、仮に一方の抵抗が短絡した場合でも、検出回路４１にＬＥＤモジュール２０１を介して小電流を流すことができるので、ＬＥＤモジュール２０１の非導通を検出することができる。また、駆動回路２０が出力する電圧が制御部３０の検出端子Ｍ１〜Ｍ４に印加されることを防止して、制御部３０の保護を図ることができる。他の検出回路４２〜４４も同様である。

また、キャパシタ４１４〜４４４それぞれを抵抗４１３〜４４３に並列に接続することにより、制御部３０の検出端子Ｍ１〜Ｍ４に侵入するノイズを低減することができる。

図１の例では、昼白色のＬＥＤ２を有するＬＥＤモジュール２０１、２０２は、ＦＥＴ２１により点灯、消灯の制御が行われ、電球色のＬＥＤ３を有するＬＥＤモジュール２０３、２０４は、ＦＥＴ２２により点灯、消灯の制御が行われる構成であるが、これに限定されるものではなく、個々のＬＥＤモジュールに対応してＦＥＴを設ける構成であってもよい。これにより、仮にＦＥＴが故障した場合でも、消灯となるＬＥＤモジュールの数を最小限にすることができ、照明装置全体としての照明機能の低下を抑制することができる。

図５は検出回路４１の構成の他の例を示す回路図である。図５Ａは図１の検出回路４１を抜き出したものであり、図１の例と同様の構成である。図５Ｂは、抵抗４１２、４１３の間に開閉素子としてのトランジスタ４１５を介装した例であり、図５Ｃは抵抗４１３と基準レベルとの間にトランジスタ４１５を介装した例である。トランジスタ４１５のベースは、抵抗４１６を介して制御部３０に接続してある。

図５Ｂ、図５Ｃに示すように、検出回路４１の抵抗４１３と直列にトランジスタ４１５を備え、制御部３０は、検出回路４１でＬＥＤモジュール２０１が非導通であるか否かを検出する場合、トランジスタ４１５をオンにして電路を閉じる。すなわち、ＬＥＤモジュール２０１の非導通を検出する場合にトランジスタ４１５をオンにして電路を閉じ、ＬＥＤモジュール２０１の非導通を検出しない場合には、トランジスタをオフにして電路を開くようにすることで、常時抵抗４１１、４１２、４１３に電流が流れることを防止し、ＬＥＤモジュール２０１の非導通を検出する際の必要時にだけ抵抗４１１〜４１３に電流を流すようにしたので、無駄な電力消費を抑制することができる。他の検出回路４２〜４４も同様である。

図６は本実施の形態の電源装置１００の調色時のＬＥＤモジュールの非導通の検出方法の一例を示す説明図である。上述のように、ＬＥＤモジュール２０１、２０２は昼白色のＬＥＤ２を有し、ＬＥＤモジュール２０３、２０４は電球色のＬＥＤ３を有するので、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４に流れる電流の平均値の比率を変化させることにより、昼白色から電球色の間で調色することができる。

駆動回路２０は、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４に対して、電流が流れる期間と電流が流れない期間が交互に生じる間欠期間、すなわち、光源の点灯と非点灯が交互に生じる間欠期間を有する所定周期Ｔ（所定周波数ｆ＝１／Ｔ）の駆動電流を光源部全体へ出力する。周期Ｔに対する駆動電流を流す期間を短く又は長くすることにより、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４に流れる電流の平均値の比率を変化させることができる。

図６の例では、ＬＥＤモジュール２０１、２０２に電流が流れている期間と、ＬＥＤモジュール２０３、２０４に電流が流れていない期間とを対応させている。また、ＬＥＤモジュール２０１、２０２に電流が流れていない期間と、ＬＥＤモジュール２０３、２０４に電流が流れている期間とを対応させている。なお、駆動電流を流す期間と駆動電流が流れていない期間との関係は図６の例に限定されるものではなく、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４のいずれにも電流が流れていない期間があってもよい。

上述のように、駆動回路２０は、間欠期間を有する所定周波数の駆動電流を出力する。すなわち、駆動回路２０は、例えば、ＰＷＭ制御により、駆動電流が流れる期間と駆動電流が流れない期間とが所定周波数で交互に繰り返されるＰＷＭ制御信号に基づいて駆動電流を間欠的に出力する。

図６に示すように、制御部３０は、検出回路４１〜４４が当該間欠期間のうちＬＥＤモジュールに電流が流れていない期間にＬＥＤモジュール２０１〜２０４が非導通であるか否かを監視すべく制御する。例えば、ＬＥＤモジュール２０１、２０２の電流が流れていない期間でＬＥＤモジュール２０１、２０２のオープン（断線）監視を行う。同様に、ＬＥＤモジュール２０３、２０４の電流が流れていない期間でＬＥＤモジュール２０３、２０４のオープン（断線）監視を行う。そして、ＬＥＤモジュールの非導通が検出された場合には、所定の駆動電流よりも少ない電流値の補正駆動を出力して、残りの正常なＬＥＤモジュールに過剰な電流が流れないようにする。

これにより、ＬＥＤモジュール２０１〜２０４を駆動している場合でも、駆動電流が間欠的に流れていない期間を利用して光源の非導通を検出することができ、光源の駆動中に光源の非導通が発生した場合であっても、正常な光源には一瞬でも過剰電流が流れるという事態を防止することができる。

本実施の形態によれば、例えば、光源が点灯する前（消灯している間）に光源の非導通（例えば、断線により光源に駆動電流が流れず点灯しない状態）を検出した場合、駆動回路（電源部）が出力する補正電流を所定の駆動電流よりも少なく設定した後に実際に補正電流を出力するので、非導通が検出された光源以外の残りの光源に過剰な電流が一瞬でも流れることを防止することができる。また、過剰電流が流れることによる発熱、発煙などの発生も防止することができる。

また、光源の非導通を検出するタイミングは、光源を点灯開始する前に限定されない。すなわち、調色機能を作動させている場合など、光源に対して電流が流れない間欠期間を有する駆動電流を出力しているときには、間欠期間の間において光源の非導通を検出することができるので、残りの正常な光源に過剰な電流が流れないようにすることができる。

上述の実施の形態では、電源装置の光源としてＬＥＤを用いる例を説明したが、光源はＬＥＤに限定されず、電流駆動方式の光源であれば、ＥＬ（Electro-Luminescence）等の他の光源に対しても適用することができる。

２、３ ＬＥＤ
２０ 駆動回路（電源部）
２１、２２ ＦＥＴ（電源部）
３０ 制御部
４１、４２、４３、４４ 検出回路（検出部）
４１１、４１２、４１３ 抵抗
４２１、４２２、４２３ 抵抗
４３１、４３２、４３３ 抵抗
４４１、４４２、４４３ 抵抗
４１５ トランジスタ（開閉素子）
２０１、２０２、２０３、２０４ ＬＥＤモジュール

Claims (7)

1. 複数の光源が並列接続された光源部を点灯させる所定の駆動電流を出力する電源部を備える電源装置において、
   前記光源部に該光源部が点灯しない値の電流を出力した状態で前記光源の非導通を検出する検出部を備え、
   前記電源部は、
   前記検出部でいずれかの前記光源の非導通を検出した場合、前記所定の駆動電流よりも少ない補正電流を前記光源部へ出力して該光源部を点灯するようにしてあることを特徴とする電源装置。
2. 前記検出部で前記光源の非導通を検出した場合、前記電源部が出力する補正電流を、導通している前記光源の並列数に応じて調整すべく制御する制御部を備えること特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 前記制御部は、
   前記光源部が消灯した状態で、前記検出部で前記光源の非導通を検出すべく制御するようにしてあることを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
4. 前記検出部は、
   前記複数の光源それぞれに直列に接続された抵抗を複数備え、
   該抵抗に流れる電流の有無を判定して各光源の非導通を検出するようにしてあることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電源装置。
5. 前記抵抗と直列に開閉素子を備え、
   前記制御部は、
   前記検出部で前記光源の非導通を検出する場合、前記開閉素子を閉じるようにしてあることを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
6. 前記電源部は、
   前記光源の点灯と非点灯が交互に生じる間欠期間を有する所定周波数の駆動電流を出力するようにしてあり、
   前記制御部は、
   前記検出部が前記光源の非点灯期間の間に前記光源の非導通を検出すべく制御するようにしてあることを特徴とする請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載の電源装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の電源装置を備えることを特徴とする照明装置。

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