JP5942314B2 - 点灯装置および、これを用いた照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、点灯装置および、これを用いた照明器具に関するものである。

近年、消費者の照明への関心が高まり、発光ダイオード（ＬＥＤ素子）を光源に用いた照明器具が多様化している。そのような中、高電力の商品等において、ＬＥＤ素子が複数個直列接続されたＬＥＤモジュールを並列接続しているものが増えている。また、ＬＥＤのばらつき対策として、並列接続されたＬＥＤモジュールに対して定電流を供給する定電流回路を設けるものもある。

しかし、ＬＥＤモジュールが並列接続されている場合、一部のＬＥＤモジュールが外れたり、オープンモード故障が生じると、他のＬＥＤモジュールに電流が集中し、このＬＥＤモジュールが破壊や劣化を引き起こすおそれがある。定電流回路を用いて負荷全体に供給する電流を一定に制御している場合でも、一部のＬＥＤモジュールに電流が集中する可能性がある。そのため、各ＬＥＤモジュールに対して対策をする必要があった。

そこで、並列接続されたＬＥＤモジュール毎に定電流回路および接続状態検出回路を備えた照明装置がある（例えば、特許文献１参照）。この照明装置は、ＬＥＤモジュールが外れたことを検出すると、このＬＥＤモジュールへの電流供給を停止することで、他のＬＥＤモジュールに電流が集中することを防止している。

また、ＬＥＤ負荷の異常を検知し、車両用灯具の光源を安全に点灯させる点灯回路がある（例えば、特許文献２参照）。この点灯回路は、複数のＬＥＤ負荷が並列された光源全体に対して定電流を供給している。また、各ＬＥＤ負荷には検出抵抗が直列接続されており、各検出抵抗の両端電圧を検出することで、各ＬＥＤ負荷の故障や外れ等の異常を検知している。そして、異常を検知した場合、スイッチングレギュレータの駆動信号を調節することで、ＬＥＤ負荷全体に供給される電力を低減させ、安全な動作を維持する。

特開２００９−２１１７５号公報 特開２００４−１３４１４７号公報

しかし、特許文献１記載の照明装置では、ＬＥＤモジュールの並列接続数分の定電流回路および接続状態検出回路が必要となるので回路構成が複雑となり、定電流回路および接続状態検出回路による電力損失が大きく、照明装置全体の変換効率が低い。

また、特許文献２記載の照明装置では、ＬＥＤ負荷の並列接続数分の検出抵抗が必要となるので、検出抵抗による電力損失が大きく、点灯回路全体の変換効率が低い。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力損失を低減し、負荷の異常時に正常な発光モジュールに電流が集中することを防止することができる点灯装置および、これを用いた照明器具を提供することにある。

本発明の点灯装置は、複数の半導体発光素子が直列接続された発光モジュールが複数個並列接続されることで構成された負荷に供給する電流を定電流制御する点灯部と、複数の前記発光モジュールのうち、いずれか１つの前記発光モジュールに流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部の検出値と、所定の電流範囲の上限値および下限値とを比較することで、前記負荷の異常を検出する異常検出部とを備え、前記異常検出部は、前記電流検出部の検出値が前記上限値よりも大きい場合および、前記下限値よりも小さい場合、前記負荷の異常を検出し、前記異常検出部が前記負荷の異常を検出した場合、前記点灯部は、前記負荷に供給する電流を低減させ、前記点灯部は、前記異常検出部が前記負荷の異常を検出した場合、前記負荷に供給する電流を間欠的に低減させる間欠動作を行い、前記間欠動作を行っているときに、前記異常検出部が前記負荷の異常を検出している状態から前記負荷の異常を検出していない状態になった場合、前記間欠動作を停止することを特徴とする。

この点灯装置において、前記所定の電流範囲の前記上限値と当該上限値を上回った前記電流検出部の検出値との差または、前記所定の電流範囲の前記下限値と当該下限値を下回った前記電流検出部の検出値との差が大きくなるにつれて、前記点灯部は、前記負荷に供給する電流の低減度合いを増加させることが好ましい。

この点灯装置において、前記点灯部は、直流電力を出力する直流電源部と、前記直流電源部を入力電源として、前記負荷に供給する電流を定電流制御する定電流供給部とを含んで構成されることが好ましい。

本発明の照明器具は、複数の半導体発光素子が直列接続された発光モジュールが複数個並列接続されることで構成された負荷に供給する電流を定電流制御する点灯部と、複数の前記発光モジュールのうち、いずれか１つの前記発光モジュールに流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部の検出値と、所定の電流範囲の上限値および下限値とを比較することで、前記負荷の異常を検出する異常検出部とを備え、前記異常検出部は、前記電流検出部の検出値が前記上限値よりも大きい場合および、前記下限値よりも小さい場合、前記負荷の異常を検出し、前記異常検出部が前記負荷の異常を検出した場合、前記点灯部は、前記負荷に供給する電流を低減させる点灯装置と、複数の半導体発光素子が直列接続された発光モジュールが複数個並列接続されることで構成され、前記点灯装置から電流を供給される負荷とを備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明では、簡易な構成で、電力損失を低減し、負荷の異常時に正常な発光モジュールに電流が集中することを防止することができるという効果がある。

本発明の実施形態１の点灯装置のブロック構成図である。 同上の回路構成図である。 同上の異常検出部の回路構成図である。 同上の異常検出部の別構成を示す回路構成図である。 （ａ）〜（ｅ）同上の降圧コンバータ部の別構成を示す回路構成図である。 実施形態２の点灯装置のブロック構成図である。 実施形態３の照明器具を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１に本実施形態の点灯装置１のブロック構成図を示す。本実施形態の点灯装置１は、フィルタ回路２と、整流回路３と、昇圧チョッパ部４と、降圧コンバータ部５と、制御用電源回路６と、電流検出部７と、昇圧チョッパ制御部８と、降圧コンバータ制御部９と、調光制御部１０と、異常検出部１１とで構成されている。

図２に示す回路構成図を用いて、本実施形態の点灯装置１の各部について説明する。

フィルタ回路２の入力端間は、コネクタＣＮ１を介して商用電源２００（例えば、１００Ｖ，５０／６０Ｈｚ）に接続され、コネクタＣＮ１との間にヒューズＦ１が介挿されている。フィルタ回路２は、入力端間にバリスタＺＮＲ１（サージ電圧保護素子）およびフィルタコンデンサＣ１の並列回路が接続され、コモンモードチョークコイルＬｆ１（ラインフィルタ）が入力端の各々に接続されている。フィルタ回路２は、上記構成を備えることによって、入力段におけるノイズ成分を低減させている。

整流回路３は、フィルタ回路２の出力が入力され、商用電源２００の交流電圧を全波整流する全波整流器ＤＢ１と、高周波バイパス用のコンデンサＣ２とで構成される。整流回路３は、上記構成を備えることによって、商用電源２００の交流電力を全波整流し、コンデンサＣ２の両端に脈流電圧を生成する。

また、全波整流器ＤＢ１の直流出力端子の負極は、回路基板上のグランドであり、コンデンサＣ３，Ｃ４の直列回路を介してシャーシ電位ＦＧに高周波的に設置されている。以降、全波整流器ＤＢ１の負極と同電位箇所を回路グランドと称す。

昇圧チョッパ部４は、インダクタＬ１と、スイッチング素子Ｑ１と、ダイオードＤ１と、平滑コンデンサＣ５とで主回路を構成している。

詳細には、全波整流器ＤＢ１の直流出力端子間に、インダクタＬ１とダイオードＤ１と平滑コンデンサＣ５とからなる直列回路が接続されている。全波整流器ＤＢ１の直流出力端子の正極は、インダクタＬ１を介してダイオードＤ１のアノードに接続され、ダイオードＤ１のカソードは平滑コンデンサＣ５の正極に接続されている。また、インダクタＬ１とダイオードＤ１との接続点と回路グランドとの間に、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されたスイッチング素子Ｑ１と電流検出抵抗Ｒ１とからなる直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ１は、ドレインがダイオードＤ１のアノードに接続され、ソースが電流検出抵抗Ｒ１を介して回路グランドに接続され、ゲートが後述する昇圧チョッパ制御部８に接続されている。

上記のように構成された昇圧チョッパ部４は、昇圧チョッパ制御部８によってスイッチング素子Ｑ１が高周波でスイッチング制御される。それによって、昇圧チョッパ部４は、整流回路３から出力される脈流電圧を昇圧して、平滑コンデンサＣ５に平滑化された直流電圧（例えば、４１０Ｖ）を生成する。

平滑コンデンサＣ５は、アルミ電解コンデンサ等からなる大容量のコンデンサであり、高周波バイパス用の小容量のコンデンサＣ６が並列接続されている。コンデンサＣ６は、フィルムコンデンサなどで構成されており、平滑コンデンサＣ５に流れる高周波成分をバイパスする。

次に、昇圧チョッパ制御部８について説明する。昇圧チョッパ制御部８は、ＰＦＣ回路ＩＣ１と、その周辺回路によって構成されており、スイッチング素子Ｑ１のスイッチング制御を行う。なお、フィルタ回路２と整流回路３と昇圧チョッパ部４と昇圧チョッパ制御部８とが、本願発明の直流電源部に相当する。

本実施形態のＰＦＣ回路ＩＣ１は、ＳＴマイクロエレクトロニクス社製のＬ６５６２ＡのＩＣチップを用いており、１番ピンＰ１１〜８番ピンＰ１８で構成されている。以下に、１番ピンＰ１１〜８番ピンＰ１８の機能・動作について説明する。

８番ピンＰ１８（Ｖｃｃ）は電源端子、６番ピンＰ１６（ＧＮＤ）はグランド端子であり、８番ピンＰ１８と６番ピンＰ１６との間に、後述する制御用電源回路６から出力される制御用電源電圧Ｖｃｃ（以降、制御電圧Ｖｃｃと称す）が供給される。ＰＦＣ回路ＩＣ１は、制御電圧Ｖｃｃを入力電源として駆動する。また、８番ピンＰ１８と６番ピンＰ１６との間にコンデンサＣ１１が接続されている。このコンデンサＣ１１は、電源バイパス用の小容量コンデンサであり、制御電圧Ｖｃｃのノイズを除去している。

７番ピンＰ１７（ＧＤ）はゲートドライブ端子であり、抵抗Ｒ１４，Ｒ１５からなる直列回路が、回路グランドとの間に接続されている。そして、抵抗Ｒ１４と抵抗Ｒ１５との接続点がスイッチング素子Ｑ１のゲートに接続されている。また、抵抗Ｒ１４と並列に、抵抗Ｒ１６とダイオードＤ２とからなる直列回路が接続されており、ダイオードＤ２のアノードがスイッチング素子Ｑ１のゲートに接続されている。

そして、７番ピンＰ１７の出力レベルがハイレベルになると、抵抗Ｒ１４を介して抵抗Ｒ１５に電流が流れて、抵抗Ｒ１５の両端電圧が上昇する。そして、抵抗Ｒ１５の両端電圧が、スイッチング素子Ｑ１のゲート・ソース間スレッショルド電圧以上になると、スイッチング素子Ｑ１がオンする。また、７番ピンＰ１７の出力レベルがローレベルになると、ダイオードＤ２，抵抗Ｒ１６を介してスイッチング素子Ｑ１のゲート・ソース間の蓄積電荷が放電されることにより、スイッチング素子Ｑ１がオフする。

４番ピンＰ１４（ＣＳ）はチョッパ電流検出端子であり、抵抗Ｒ１２とコンデンサＣ１０とからなるノイズフィルタ回路を介して電流検出抵抗Ｒ１の両端電圧を検出することで、スイッチング素子Ｑ１に流れる電流を検出している。そして、検出値が閾値以上となると、７番ピンＰ１７をローレベルにすることで、スイッチング素子Ｑ１をオフする。

５番ピンＰ１５（ＺＣＤ）はゼロクロス検出端子であり、インダクタＬ１の２次巻線ｎ２の一端に抵抗Ｒ１３を介して接続され、２次巻線ｎ２の他端は回路グランドに接続されている。そして、５番ピンＰ１５は、インダクタＬ１のエネルギーを検出しており、インダクタＬ１のエネルギー放出がなくなると、７番ピンＰ１７をハイレベルにすることで、スイッチング素子Ｑ１をオンする。

３番ピンＰ１３（ＭＵＬＴ）は内蔵の乗算回路（図示せず）の入力端子であり、整流回路３から出力される脈流電圧を検出している。脈流電圧は、抵抗Ｒ２〜Ｒ４からなる直列回路と抵抗Ｒ５によって分圧され、この分圧された電圧がＰＦＣ回路ＩＣ１の３番ピンＰ１３に入力される。また、３番ピンＰ１３と回路グランドとの間にコンデンサＣ７が接続されることで、ノイズを除去している。

そして、ＰＦＣ回路ＩＣ１は、脈流電圧が高くなるにつれてスイッチング素子Ｑ１のオン時間が長くなるように制御し、脈流電圧が低くなるにつれてスイッチング素子Ｑ１のオン時間が短くなるように制御する。また、３番ピンＰ１３に接続されたＰＦＣ回路ＩＣ１内部の乗算回路は、全波整流器ＤＢ１を介して商用電源２００から入力される入力電流のピーク値を脈流電圧波形と相似形とする制御に用いられる。

１番ピンＰ１１（ＩＮＶ）は内蔵の誤差増幅器の反転入力端子、２番ピンＰ１２（ＣＯＭＰ）は内蔵の誤差増幅器の出力端子であり、１番ピンＰ１１は昇圧チョッパ部４が出力する直流電圧を検出している。平滑コンデンサＣ５の両端に生成される直流電圧は、抵抗Ｒ６〜Ｒ９の直流回路と、抵抗Ｒ１０および可変抵抗ＶＲ１との直列回路とによって分圧され、この分圧された電圧が１番ピンＰ１１に入力される。そして、検出値が目標電圧よりも高い場合、スイッチング素子Ｑ１のオン時間が短くなるように制御し、検出値が目標電圧よりも低い場合、スイッチング素子Ｑ１のオン時間が長くなるように制御される。また、１番ピンＰ１１と２番ピンＰ１２との間に接続されたコンデンサＣ８，Ｃ９と抵抗Ｒ１１は、ＰＦＣ回路ＩＣ１内部の誤差増幅器の帰還インピーダンスである。

次に、制御用電源回路６について説明する。本実施形態の制御用電源回路６は、ＩＰＤ素子ＩＣ２と、その周辺回路によって構成されている。ＩＰＤ素子ＩＣ２は、いわゆるインテリジェンス・パワー・デバイスであり、例えばパナソニック社製のＭＩＰ２Ｅ２Ｄを用いる。

ＩＰＤ素子ＩＣ２は、ドレイン端子Ｐ２１とソース端子Ｐ２２とコントロール端子Ｐ２３とを有する３ピンのＩＣであり、内部にパワーＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子と、このスイッチング素子のスイッチング制御を行う制御回路とを備えている。

そして、ＩＰＤ素子ＩＣ２に内蔵されたスイッチング素子と、インダクタＬ２と、平滑コンデンサＣ１２と、ダイオードＤ３とで降圧チョッパ回路を構成している。詳細には、ＩＰＤ素子ＩＣ２のドレイン端子Ｐ２１が平滑コンデンサＣ５の正極に接続され、ソース端子Ｐ２２はインダクタＬ２を介して平滑コンデンサＣ１２の正極に接続されている。また、インダクタＬ２と平滑コンデンサＣ１２とからなる直列回路と並列にダイオードＤ３が接続され、ダイオードＤ３のカソードがインダクタＬ２に接続されている。

また、ツェナーダイオードＺＤ１とダイオードＤ４と平滑コンデンサＣ１４とコンデンサＣ１５とで、ＩＰＤ素子ＩＣ２の電源回路を構成している。ＩＰＤ素子ＩＣ２のコントロール端子Ｐ２３とソース端子Ｐ２２との間に、平滑コンデンサＣ１４とコンデンサＣ１５とからなる並列回路が接続されており、平滑コンデンサＣ１４の正極はコントロール端子Ｐ２３に接続されている。また、インダクタＬ２と並列に、ツェナーダイオードＺＤ１とダイオードＤ４と平滑コンデンサＣ１４とからなる直列回路が接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードがインダクタＬ２に接続され、ダイオードＤ１のカソードが平滑コンデンサＣ１４に接続されている。また、ＩＰＤ素子ＩＣ２のドレイン端子Ｐ２１と回路グランドとの間にコンデンサＣ１３が接続されており、ノイズを除去している。

商用電源２００による電源投入初期において、インダクタＬ１およびダイオードＤ１を介して、全波整流器ＤＢ１が出力する脈流電圧によって平滑コンデンサＣ５が充電される。そして、平滑コンデンサＣ５が充電されることによって、ＩＰＤ素子ＩＣ２のドレイン端子Ｐ２１→コントロール端子Ｐ２３→平滑コンデンサＣ１４→インダクタＬ２→平滑コンデンサＣ１２の経路で電流が流れて、平滑コンデンサＣ１４が充電される。この平滑コンデンサＣ１４の両端電圧がＩＰＤ素子ＩＣ２に内蔵された制御回路の動作電源となって、ＩＰＤ素子ＩＣ２が動作を開始し、ＩＰＤ素子ＩＣ２に内蔵されたスイッチング素子がスイッチング制御される。

ＩＰＤ素子ＩＣ２のスイッチング素子がオン状態である場合、平滑コンデンサＣ５→ドレイン端子Ｐ２１→ソース端子Ｐ２２→インダクタＬ２→平滑コンデンサＣ１２の経路で電流が流れて、平滑コンデンサＣ１２が充電される。また、ＩＰＤ素子ＩＣ２のスイッチング素子がオフ状態である場合、インダクタＬ２の蓄積エネルギーがダイオードＤ３を介して平滑コンデンサＣ１２に放出される。上記オン・オフ動作を繰り返すことによって、平滑コンデンサＣ５の両端電圧を降圧した制御電圧Ｖｃｃが平滑コンデンサＣ１２の両端に生成される。

また、ＩＰＤ素子ＩＣ２のスイッチング素子がオフ状態である場合、ダイオードＤ３を介して回生電流が流れるが、このとき、インダクタＬ２の両端電圧は、平滑コンデンサＣ１２の両端電圧とダイオードＤ３の順電圧の和にクランプされる。この電圧から、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧とダイオードＤ４の順電圧の和を差し引いた電圧が平滑コンデンサＣ１４の両端電圧となる。そして、ＩＰＤ素子ＩＣ２に内蔵された制御回路は、平滑コンデンサＣ１４の両端電圧が一定となるように、ＩＰＤ素子ＩＣ２に内蔵されたスイッチング素子のスイッチング制御を行う。これにより、平滑コンデンサＣ１２の両端電圧が一定となるように制御されると共に、平滑コンデンサＣ１４が充電されてＩＰＤ素子ＩＣ２の駆動を継続することができる。

上記のように構成された制御用電源回路６は、平滑コンデンサＣ１２を出力として、昇圧チョッパ制御部８，降圧コンバータ制御部９，調光制御部１０に制御電圧Ｖｃｃを供給する。以降、制御電圧Ｖｃｃと同電位箇所を制御電源と称す。

次に、平滑コンデンサＣ５の両端に生成される直流電圧を降圧する降圧コンバータ部５について説明する。

降圧コンバータ部５は、スイッチング素子Ｑ２とインダクタＬ３と平滑コンデンサＣ１６とダイオードＤ５とで降圧チョッパ回路を構成されている。詳細には、平滑コンデンサＣ５と並列に、スイッチング素子Ｑ２とインダクタＬ３と平滑コンデンサＣ１６とからなる直列回路が接続されており、インダクタＬ３と平滑コンデンサＣ１６と並列にダイオードＤ５が接続されている。スイッチング素子Ｑ２は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されており、ドレイン端子が平滑コンデンサＣ５の正極に接続され、ソース端子がインダクタＬ３を介して平滑コンデンサＣ１６の正極に接続されている。また、ダイオードＤ５は、アノードが平滑コンデンサＣ１６の負極に接続され、カソードがインダクタＬ３に接続されている。

そして、スイッチング素子Ｑ２がオンすると、平滑コンデンサＣ５からスイッチング素子Ｑ２→インダクタＬ３→平滑コンデンサＣ１６の経路で電流が流れる。また、スイッチング素子Ｑ２がオフすると、インダクタＬ３に蓄積されたエネルギーがダイオードＤ５を介して平滑コンデンサＣ１６に放出される。そして、上記オン・オフ動作を繰り返すことによって、平滑コンデンサＣ５の両端に生成される直流電圧を降圧した電圧を平滑コンデンサＣ１６の両端に生成する。

上記のように構成された降圧コンバータ部５は、平滑コンデンサＣ１６の両端を出力として、負荷１２に供給する電流（以降、ＬＥＤ電流Ｉｏと称す）を定電流制御する。負荷１２は、複数のＬＥＤ素子１２１が直列接続されたＬＥＤモジュール１２２が、複数個並列接続されることで構成されている。本実施形態の負荷１２は、２つのＬＥＤモジュール１２２が並列接続されることで構成されており、ＬＥＤモジュール１２２を個別に識別する場合は、ＬＥＤモジュール１２２ａ，１２２ｂと称す。また、ＬＥＤモジュール１２２ａには、後述する電流検出部７が直列接続されている。そして、降圧コンバータ部５からＬＥＤ電流Ｉｏが供給されることによって、負荷１２の各ＬＥＤ素子１２１が点灯する。

次に、降圧コンバータ制御部９について説明する。

降圧コンバータ制御部９は、タイマー用集積回路ＩＣ３，ＩＣ４と、その周辺回路とで構成されている。タイマー用集積回路ＩＣ３，ＩＣ４は、周知のタイマーＩＣ（いわゆる５５５タイマー回路）であり、例えば、ルネサスエレクトロニクス社製のμＰＤ５５５５または、このデュアル版のμＰＤ５５５６または、これらの互換品を用いる。

タイマー用集積回路ＩＣ３，ＩＣ４は、１番ピンＰ３１，Ｐ４１から８番ピンＰ３８，Ｐ４８で構成されており、各々に周辺回路が接続される。以下に、タイマー用集積回路ＩＣ３，ＩＣ４の１番ピンＰ３１，Ｐ４１〜８番ピンＰ３８，Ｐ４８の機能・動作について説明する。

８番ピンＰ３８，Ｐ４８は電源端子、１番ピンＰ３１，Ｐ４１はグランド端子であり、８番ピンＰ３８，Ｐ４８と１番ピンＰ３１，Ｐ４１との間に、制御電圧Ｖｃｃが供給される。また、タイマー用集積回路ＩＣ３の８番ピンＰ３８と１番ピンＰ３１との間にコンデンサＣ１７が接続され、タイマー用集積回路ＩＣ４の８番ピンＰ４８と１番ピンＰ４１との間にコンデンサＣ１８が接続されている。このコンデンサＣ１７，Ｃ１８は、電源バイパス用の小容量コンデンサであり、制御電圧Ｖｃｃのノイズを除去している。

５番ピンＰ３５，Ｐ４５は制御端子であり、内部の分圧抵抗によって、制御電圧Ｖｃｃの２／３となる基準電圧Ｖｂ１が印加されている。また、タイマー用集積回路ＩＣ３の５番ピンＰ３５と１番ピンＰ３１との間にコンデンサＣ１９が接続され、タイマー用集積回路ＩＣ４の５番ピンＰ４５と１番ピンＰ４１との間にコンデンサＣ２０が接続されている。このコンデンサＣ１９，Ｃ２０は、５番ピンＰ３５，Ｐ４５に印加される基準電圧Ｖｂ１のノイズを除去するバイパス用の小容量コンデンサである。

６番ピンＰ３６，Ｐ４６はスレッショルド端子であり、６番ピンＰ３６，Ｐ４６に印加される電圧が、基準電圧Ｖｂ１よりも高くなると、内部のフリップフロップが反転する。そして、出力端子として機能する３番ピンＰ３３，Ｐ４３の出力レベルがローレベルとなる。また、放電端子として機能する７番ピンＰ３７，Ｐ４７が１番ピンＰ３１，Ｐ４１（回路グランド）と短絡された状態となる。

２番ピンＰ３２，Ｐ４２はトリガー端子であり、２番ピンＰ３２，Ｐ４２に印加される電圧が、基準電圧Ｖｂ１の１／２となる基準電圧Ｖｂ２（＝Ｖｂ１／２）よりも低くなると、内部のフリップフロップを反転する。そして、３番ピンＰ３３，Ｐ４３の出力レベルがハイレベルとなり、７番ピンＰ３７，Ｐ４７が開放された状態となる。

４番ピンＰ３４，Ｐ４４はリセット端子であり、４番ピンＰ３４，Ｐ４４に印加される電圧が、２Ｖ未満となると、動作停止状態となり、３番ピンＰ３３，Ｐ４３の出力レベルがローレベルに固定される。

次に、タイマー用集積回路ＩＣ３，ＩＣ４の詳細な動作について説明する。以降、タイマー用集積回路ＩＣ３を高周波発振用回路ＩＣ３、タイマー用集積回路ＩＣ４をパルス幅設定用回路ＩＣ４と称す。

まず、高周波発振用回路ＩＣ３の詳細な動作について説明する。

高周波発振用回路ＩＣ３は、時定数の設定に用いる抵抗Ｒ１７，Ｒ１８およびコンデンサＣ２１が周辺回路として接続されており、無安定マルチバイブレータとして動作する。制御電源と回路グランドとの間に、抵抗Ｒ１７，Ｒ１８とコンデンサＣ２１とからなる直列回路が接続されている。抵抗Ｒ１７と抵抗Ｒ１８との接続点が７番ピンＰ３７に接続され、抵抗Ｒ１８とコンデンサＣ２１との接続点が２番ピンＰ３２および６番ピンＰ３６に接続されている。

そして、コンデンサＣ２１の両端電圧は、２番ピンＰ３２および６番ピンＰ３６に印加され、基準電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２と比較される。

電源投入初期は、コンデンサＣ２１の両端電圧は２番ピンＰ３２で比較される基準電圧Ｖｂ１よりも低いので、３番ピンＰ３３の出力レベルがハイレベルとなり、７番ピンＰ３７は開放状態となる。これにより、制御電源から抵抗Ｒ１７，Ｒ１８を介してコンデンサＣ２１に電流が流れてコンデンサＣ２１が充電される。

上記充電動作によって、コンデンサＣ２１が充電され、コンデンサＣ２１の両端電圧が６番ピンＰ３６で比較される基準電圧Ｖｂ１よりも高くなると、３番ピンＰ３１の出力レベルがローレベルとなり、７番ピンＰ３７は１番ピンＰ３１と短絡された状態となる。これにより、コンデンサＣ２１から抵抗Ｒ１８を介して回路グランドに電流が流れてコンデンサＣ２１が放電される。

上記放電動作によって、コンデンサＣ２１が放電され、コンデンサＣ２１の両端電圧が減少し、２番ピンＰ３２で比較される基準電圧Ｖｂ２よりも低くなると、３番ピンＰ３１の出力レベルがハイレベルとなり、７番ピンＰ３７が開放された状態となる。これにより、コンデンサＣ２１が再び充電される。以下、上記充電動作および放電動作が繰り返し行われる。

抵抗Ｒ１７，Ｒ１８およびコンデンサＣ２１によって決定される時定数は、３番ピンＰ３３の発振周波数が数十ｋＨｚの高周波となるように設定される。

また、抵抗Ｒ１７の抵抗値は抵抗Ｒ１８の抵抗値よりも十分に小さくなるように設定される。そのため、コンデンサＣ２１を充電している期間（３番ピンＰ３３がローレベルである期間）は、極端に短くなる。これにより、３番ピンＰ３３からは、ローレベルのパルス幅が短いパルス信号が数十ｋＨｚの高周波で繰り返し出力されることとなる。このパルス信号の立下りエッジを用いて、パルス幅設定用回路ＩＣ４の２番ピンＰ４２を１周期毎に１回だけトリガーする。

次に、パルス幅設定用回路ＩＣ４の詳細な動作について説明する。

パルス幅設定用回路ＩＣ４は、時定数の設定に用いる抵抗Ｒ１９および可変抵抗ＶＲ２およびコンデンサＣ２２が周辺回路として接続されており、単安定マルチバイブレータとして動作する。制御電源と回路グランドとの間に、抵抗Ｒ１９と可変抵抗ＶＲ２とコンデンサＣ２２とからなる直列回路が接続されている。可変抵抗ＶＲ２とコンデンサＣ２２との接続点に６番ピンＰ４６および７番ピンＰ４７が接続されている。また、抵抗Ｒ１９と可変抵抗ＶＲ２とからなる直列回路と並列に、フォトカプラＰＣ１の受光素子ＰＣ１１が接続されており、単安定マルチバイブレータのパルス幅を、フォトカプラＰＣ１の発光素子ＰＣ１２の光信号強度に応じて可変制御している。

パルス幅設定用回路ＩＣ４の２番ピンＰ４２は、高周波発振用回路ＩＣ３の３番ピンＰ３３に接続されており、高周波発振用回路ＩＣ３の３番ピンＰ３３からローレベルのパルス幅が短いパルス信号が入力される。そして、このパルス信号の立下りエッジにおいて、パルス幅設定用回路ＩＣ４の３番ピンＰ４３がハイレベルとなり、７番ピンＰ４７が開放された状態となる。これによって、制御電源から、抵抗Ｒ１９と可変抵抗ＶＲ２とからなる直列回路およびフォトカプラＰＣ１の受光素子ＰＣ１１を介してコンデンサＣ２２が充電される。

上記充電動作によって、コンデンサＣ２２の両端電圧が、６番ピンＰ４６で比較される基準電圧Ｖｂ１よりも高くなると、３番ピンＰ４３の出力レベルがローレベルとなり、７番ピンＰ４７と１番ピンＰ４１とが短絡された状態となる。これにより、コンデンサＣ２２が瞬時に放電される。

したがって、パルス幅設定用回路ＩＣ４の３番ピンＰ４３から出力されるパルス信号のハイレベル期間は、コンデンサＣ２２をグランド電位から基準電圧Ｖｂ２まで充電するのに要する時間で決まる。この充電時間の最大値は、高周波発振用回路ＩＣ３の発振周期よりも短くなるように設定される。また、充電時間の最小値は、高周波発振用回路ＩＣ３の３番ピンＰ３３から出力されるパルス信号のローレベル（トリガーパルス）期間よりも長くなるように設定される。

３番ピンＰ４３は、トランスＴ１の１次巻線Ｔ１１を介して、電解コンデンサＣ２３とダイオードＤ６とからなる並列回路に接続されている。

トランスＴ１の１次巻線Ｔ１１は、一端が３番ピンＰ４３に接続され、他端が電解コンデンサＣ２３の正極およびダイオードＤ６のカソードに接続されている。また、トランスＴ１の２次巻線Ｔ１２の両端間に、抵抗Ｒ２０，Ｒ２１からなる直列回路が接続されており、２次巻線Ｔ１２の一端はスイッチング素子Ｑ２のソースに接続されている。また、抵抗Ｒ２１は、スイッチング素子Ｑ２のソースとゲートとの間に接続されている。また、抵抗Ｒ２０と並列にダイオードＤ７と抵抗Ｒ２２とからなる直列回路が接続されており、ダイオードＤ７のアノードがスイッチング素子Ｑ２のゲートに接続されている。

そして、パルス幅設定用回路ＩＣ４の３番ピンＰ３３から出力されるパルス信号を用いてスイッチング素子Ｑ２をスイッチング制御する。

３番ピンＰ４３から出力されるパルス信号がハイレベルのとき、トランスＴ１の１次巻線Ｔ１１を介して電解コンデンサＣ２３に電流が流れて電解コンデンサＣ２３が充電される。このとき、トランスＴ１の２次巻線Ｔ１２側に誘導起電力が発生し、抵抗Ｒ２０，Ｒ２１に電流が流れて、抵抗Ｒ２１の両端電圧が大きくなる。そして、抵抗Ｒ２１の両端電圧が、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間のスレッショルド電圧以上となると、スイッチング素子Ｑ２がオンする。

また、３番ピンＰ４３から出力されるパルス信号がローレベルのとき、電解コンデンサＣ２３から１次巻線Ｔ１１を介して電流が流れる。それによって、２次巻線Ｔ１２側において、ダイオードＤ７および抵抗Ｒ２２を介してスイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間の電荷が引き抜かれて、スイッチング素子Ｑ２がオフする。

上記動作を繰り返すことによって、パルス幅設定用回路ＩＣ４はスイッチング素子Ｑ２のスイッチング制御制御を行う。

また、高周波発振用回路ＩＣ３の４番ピンＰ３４は制御電圧Ｖｃｃが印加され、パルス幅設定用回路ＩＣ４の４番ピンＰ４４は制御電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ２３，２４で分圧した電圧が印加される。したがって、制御用電源回路６が駆動して制御電圧Ｖｃｃが出力された後に、高周波発振用回路ＩＣ３およびパルス幅設定用回路ＩＣ４が駆動する。

次に、調光制御部１０について説明する。

調光制御部１０に入力される調光信号は、周波数が１ｋＨｚで振幅が１０Ｖのパルス幅可変の矩形波電圧信号で構成されたＰＷＭ信号である。このような調光信号は、蛍光灯のインバータ点灯装置の調光信号として広く用いられている。なお、この調光信号を伝送する調光信号線は、電源線とは別にして各照明器具に配線されている。

本実施形態の調光制御部１０の入力段には、全波整流器ＤＢ２が接続されている。したがって、調光信号線の配線を逆極性に接続しても正常に動作する。全波整流器ＤＢ２の出力端子間には、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６とフォトカプラＰＣ２の発光素子ＰＣ２２とからなる直列回路が接続され、抵抗Ｒ２６と発光素子ＰＣ２２とからなる直列回路と並列にツェナーダイオードＺＤ２が接続されている。

このフォトカプラＰＣ２は、絶縁回路として機能している。調光信号線および電源線には、複数の照明器具が並列に接続されることが一般的である。その場合、各照明器具の回路グランドが同一電位であるとは限らないので、調光信号線と各照明器具の回路グランドとを絶縁しておく必要がある。

フォトカプラＰＣ２の発光素子ＰＣ２２は、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６および全波整流器ＤＢ２を介して調光信号線に接続されている。また、制御電源と回路グランドとの間に、フォトカプラＰＣ２の受光素子ＰＣ２１と抵抗Ｒ２７とからなる直列回路が接続されている。

調光信号線を介して入力される調光信号（ＰＷＭ信号）がハイレベルのとき、フォトカプラＰＣ２の発光素子ＰＣ２２の発光量が増加することで受光素子ＰＣ２１のオン抵抗が減少し、受光素子ＰＣ２１に流れる電流が増加する。それによって、抵抗Ｒ２７と受光素子ＰＣ２１の接続点の電圧が低下する。以降、抵抗Ｒ２７と受光素子ＰＣ２１の接続点の電圧を、調光電圧と称す。

また、調光信号がローレベルのとき、発光素子ＰＣ２２の発光量が減少することで受光素子ＰＣ２１のオン抵抗が増加し、受光素子ＰＣ２１に流れる電流が減少する。それによって、調光電圧が上昇する。

調光電圧は、オペアンプＡ１，Ａ２を内蔵した集積回路ＩＣ５（以降、調光用回路ＩＣ５と称す）に入力される。この調光用回路ＩＣ５と抵抗Ｒ２８と平滑コンデンサＣ２４とで直流変換回路を構成している。調光電圧の変化は、調光信号の周波数（１ｋＨｚ）で繰り返されるが、抵抗Ｒ２８と平滑コンデンサＣ２４とからなる時定数回路によって平滑され、直流電圧に変換される。

調光用回路ＩＣ５には、例えばルネサスエレクトロニクス社製のμＰＣ３５８もしくは、その互換品を用いる。この調光用回路ＩＣ５は、制御電圧Ｖｃｃが供給されることによって駆動する。

オペアンプＡ１は、バッファアンプとして使用している。オペアンプＡ１は、非反転入力端子には調光電圧が印加され、反転入力端子が出力端子に接続されており、出力端子が抵抗Ｒ２８と平滑コンデンサＣ２４とからなる直列回路を介して回路グランドに接続されている。そして、オペアンプＡ１は、調光電圧を低インピーダンス化し、抵抗Ｒ２８を介して平滑コンデンサＣ２４の充放電を行う。

調光信号のローレベル期間が長い場合、抵抗Ｒ２８を介して平滑コンデンサＣ２４が充電される期間が長くなるので、平滑コンデンサＣ２４の両端電圧が増加する。また、調光信号のハイレベル期間が長い場合、抵抗Ｒ２８を介して平滑コンデンサＣ２４が放電される期間が長くなるので、平滑コンデンサＣ２４の両端電圧は減少する。

オペアンプＡ２は、バッファアンプとして使用しており、平滑コンデンサＣ２４の正極が非反転入力端子に接続されている。また、オペアンプＡ２の反転入力端子は出力端子に接続され、出力端子は、フォトカプラＰＣ１の発光素子ＰＣ１２と抵抗Ｒ２９を介して制御電源に接続されている。そして、平滑コンデンサＣ２４の両端電圧を、オペアンプＡ２からなるバッファアンプにより低インピーダンス化して出力することで、フォトカプラＰＣ１の発光素子ＰＣ１２を駆動する。

平滑コンデンサＣ２４の両端電圧が低いときは、オペアンプＡ２の出力電圧も低くなるので、制御電源から抵抗Ｒ２９を介して発光素子ＰＣ１２に流れる電流が増加して発光量が増加する。それによって、受光素子ＰＣ１１のオン抵抗が減少して、受光素子ＰＣ１１に流れる電流が増加する。すなわち、調光信号のハイレベル期間が長くなると、パルス幅設定用回路ＩＣ４によって設定されるスイッチング素子Ｑ２のオンパルス幅が短くなり、降圧コンバータ部５が出力するＬＥＤ電流Ｉｏが低減する。

また、平滑コンデンサＣ２４の両端電圧が高いときは、オペアンプＡ２の出力電圧が高くなるので、制御電源から抵抗Ｒ２９を介して発光素子ＰＣ１２に流れる電流が減少して発光量が減少する。それによって、受光素子ＰＣ１１のオン抵抗が増加して、受光素子ＰＣ１１に流れる電流が減少する。すなわち、調光信号のローレベル期間が長くなると、パルス幅設定用回路ＩＣ４によって設定されるスイッチング素子Ｑ２のオンパルス幅が長くなり、降圧コンバータ部５が出力するＬＥＤ電流Ｉｏが増加する。

なお、調光信号線が断線した場合には、調光信号が常にローレベル状態となるので、ＬＥＤ電流Ｉｏが最大となり全点灯する。

なお、降圧コンバータ部５と降圧コンバータ制御部９と調光制御部１０とが、本願発明の定電流供給部に相当する。また、フィルタ回路２と整流回路３と昇圧チョッパ部４と降圧コンバータ部５と制御用電源回路６と昇圧チョッパ制御部８と降圧コンバータ制御部９と調光制御部１０とが、本願発明の点灯部に相当する。

次に、電流検出部７および異常検出部１１について、図３を用いて説明する。

電流検出部７は、抵抗Ｒ３０で構成されており、ＬＥＤモジュール１２２ａに直列接続され、ＬＥＤモジュール１２２ａに流れる電流を検出している。

異常検出部１１は、抵抗Ｒ３０の両端電圧の増減に基づいて、負荷１２の異常を検出している。異常検出部１１は、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ５と、抵抗Ｒ３１〜Ｒ３５と、コンパレータＣＰ１と、基準電圧生成部Ｅ１とで構成されている。

制御用電源回路６の出力間（制御電源−回路グランド間）に、抵抗Ｒ３１とスイッチング素子Ｑ３とからなる直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ３は、ＮＰＮトランジスタで構成されており、コレクタが抵抗Ｒ３１を介して制御電源に接続され、エミッタが回路グランドに接続されている。また、スイッチング素子Ｑ３のベース・エミッタ間にＲ３０，Ｒ３２からなる直列回路が接続されており、抵抗Ｒ３０の両端電圧が抵抗Ｒ３２を介してスイッチング素子Ｑ３のベースに印加される。

また、スイッチング素子Ｑ３のコレクタに、抵抗Ｒ３３およびスイッチング素子Ｑ４が接続されている。スイッチング素子Ｑ４は、ＮＰＮトランジスタで構成されており、エミッタが回路グランドに接続され、ベース・エミッタ間に抵抗Ｒ３３が接続されており、抵抗Ｒ３３の両端電圧がスイッチング素子Ｑ４のベースに印加される。

また、コンパレータＣＰ１は、非反転入力端子が抵抗Ｒ３４を介して抵抗Ｒ３０に接続されており、抵抗Ｒ３０の両端電圧が印加される。また、コンパレータＣＰ１の反転入力端子は、基準電圧生成部Ｅ１が接続され、基準電圧Ｖｂ３が印加される。コンパレータＣＰ１の出力端子は、抵抗Ｒ３５を介してＮＰＮトランジスタで構成されたスイッチング素子Ｑ５のベースに接続されている。また、スイッチング素子Ｑ５のエミッタが回路グランドに接続されている。

そして、異常検出部１１は、抵抗Ｒ３０の両端電圧が所定の電流範囲内であるか否かに基づいて、負荷１２の異常の有無を検出する。異常検出部１１は、抵抗Ｒ３０の両端電圧が所定の電流範囲内である場合、負荷１２の異常が検出されていない出力状態となり、抵抗Ｒ３０の両端電圧が所定の電流範囲外である場合、負荷１２の異常が検出された出力状態となる。すなわち、異常検出部１１は、ＬＥＤモジュール１２２ａに流れる電流が、所定の電流範囲の上限値を上回った場合または下限値を下回った場合に、負荷１２の異常を検出する。そして、異常検出部１１は、負荷１２の異常を検出した場合、その異常内容に応じてスイッチング素子Ｑ４またはスイッチング素子Ｑ５をオンすることで、出力状態を切り替える。

例えば、ＬＥＤモジュール１２２ａが外れた場合またはオープンモード故障した場合、またはＬＥＤモジュール１２２ｂがショートモード故障した場合、ＬＥＤモジュール１２２ａには電流が流れなくなる。それによって、抵抗Ｒ３０の両端電圧が減少して略ゼロとなり、スイッチング素子Ｑ３がオフする。スイッチング素子Ｑ３がオフすることによって、抵抗Ｒ３３の両端電圧が上昇し、スイッチング素子Ｑ４がオンする。なお、オープンモード故障とは、ＬＥＤモジュール１２２の両端が絶縁された状態の故障を示し、ショートモード故障とは、ＬＥＤモジュール１２２の両端が短絡された状態の故障を示す。

また、ＬＥＤモジュール１２２ｂが外れた場合またはオープンモード故障した場合、またはＬＥＤモジュール１２２ａがショートモード故障した場合、ＬＥＤモジュール１２２ａに流れる電流が増加する。それによって、抵抗Ｒ３０の両端電圧が増加し、基準電圧Ｖｂ３よりも大きくなると、コンパレータＣＰ１の出力レベルがハイレベルとなり、スイッチング素子Ｑ５がオンする。

すなわち、抵抗Ｒ３０の両端電圧が、所定の範囲の上限値以上となると、スイッチング素子Ｑ４がオンし、所定の範囲の下限値以下となると、スイッチング素子Ｑ５がオンする。

そして、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の各コレクタは、パルス幅設定用回路ＩＣ４の４番ピンＰ４４と、ＰＦＣ回路ＩＣ１の５番ピンＰ１５と、調光用回路ＩＣ５のオペアンプＡ２の非反転入力端子のうち、少なくともいずれか１つに接続されている。

例えば、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５のコレクタが、パルス幅設定用回路ＩＣ４の４番ピンＰ４４に接続されている場合、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５がオンすることで４番ピン４４が回路グランドと短絡された状態となる。それによって、パルス幅設定用回路ＩＣ４の動作が停止して、スイッチング素子Ｑ２のスイッチング動作が停止するので、負荷１２にＬＥＤ電流Ｉｏが供給されなくなる。

また、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５のコレクタが、ＰＦＣ回路ＩＣ１の５番ピンＰ１５に接続されている場合、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５がオンすることで５番ピンＰ１５が回路グランドと短絡された状態となる。それによって、スイッチング素子Ｑ１のスイッチング動作が停止するので、負荷１２にＬＥＤ電流Ｉｏが供給されなくなる。

また、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５のコレクタが、調光用回路ＩＣ５のオペアンプＡ２の非反転入力端子に接続されている場合、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５がオンすることで、平滑コンデンサＣ２４の正極が回路グランドと短絡された状態となる。それによって、スイッチング素子Ｑ２のオンパルス幅が短くなり、ＬＥＤ電流Ｉｏが低減（抑制）される。

また、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５がオンすることによって、ＰＦＣ回路ＩＣ１の１番ピンＰ１１に印加される電圧が上昇するように構成してもよい。それによって、昇圧チョッパ部４の出力が抑制され、ＬＥＤ電流Ｉｏが低減（抑制）される。

なお、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５のコレクタは、各々が同じ上述箇所に接続されていてもよいし、異なる上述箇所に接続されていてもよい。また、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５のコレクタは、複数の上述箇所に接続されていてもよい。

このように、本実施形態では、並列接続された複数個のＬＥＤモジュール１２２のうち、いずれか１つのＬＥＤモジュール１２２にのみ流れる電流を検出し、この電流値に基づいて、負荷１２の異常の有無を検出している。そして、負荷１２の異常時には、ＬＥＤ電流Ｉｏを低減させることで、正常なＬＥＤモジュール１２２に電流が集中することを防止している。

また、ＬＥＤモジュール１２２毎に異常検出手段を設ける必要がないので、回路構成が簡易になり、コストを低減させることができる。また、１つのＬＥＤモジュール１２２ａにのみ電流検出部７を設けているので、電流検出部７による電力損失が抑制され、点灯装置１全体の変換効率が上昇する。

また、本実施形態では、定電流供給部（降圧コンバータ部５，降圧コンバータ制御部９，調光制御部１０）を用いて、複数のＬＥＤモジュール１２２にＬＥＤ電流Ｉｏ（定電流）を一括して供給している。したがって、ＬＥＤモジュール１２２毎に定電流回路を備えていないので、定電流回路による電力損失が抑制され、点灯装置１全体の変換効率が上昇する。

また、本実実施形態では、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５のコレクタを調光用回路ＩＣ５のオペアンプＡ２の非反転入力端子に接続し、負荷１２の異常を検出した場合、ＬＥＤ電流Ｉｏを低減させる。それによって、正常なＬＥＤモジュール１２２の点灯を継続することができる。

また、ＬＥＤモジュール１２２の個数は２つに限定するものではなく、さらに多くのＬＥＤモジュール１２２で負荷１２が構成されていてもよい。例えば、図４に示すように、５つのＬＥＤモジュール１２２ａ〜１２２ｅで負荷１２が構成されている。この場合でも、ＬＥＤモジュール１２２ａ以外のＬＥＤモジュール１２２ｂ〜１２２ｅのいずれかが、外れたりオープンモード故障した場合または、ＬＥＤモジュール１２２ａがショートモード故障した場合、ＬＥＤモジュール１２２ａに流れる電流が増加する。また、ＬＥＤモジュール１２２ａが外れたりオープンモード故障した場合または、ＬＥＤモジュール１２２ａ以外のＬＥＤモジュール１２２ｂ〜１２２ｅがショートモード故障した場合、ＬＥＤモジュール１２２ａに流れる電流が低減する。したがって、ＬＥＤ点灯装置１は、負荷１２全体の異常の有無を検出することができる。

また、異常検出部１１の構成は、上記に限定するものではない。例えば、図４に示すように、抵抗Ｒ３６，Ｒ３７とスイッチング素子Ｑ６とで異常検出部１１ａを構成し、抵抗Ｒ３０の両端電圧の増加度合いを検出することができるように構成してもよい。スイッチング素子Ｑ６は、コレクタが制御電源に接続され、エミッタが抵抗Ｒ３７を介して回路グランドに接続され、ベースが抵抗Ｒ３６を介して抵抗Ｒ３０に接続されている。そして、スイッチング素子Ｑ６のエミッタがＰＦＣ回路ＩＣ１の１番ピンＰ１１に接続されており、ＰＦＣ回路ＩＣ１は、異常検出部１１ａの検出値に基づいて負荷１２の異常の有無を検出し、負荷１２の異常を検出した場合、ＬＥＤ電流Ｉｏを抑制する。なお、この場合、異常検出部１１ａとＰＦＣ回路ＩＣ１とが、本願発明の異常検出部に相当する。

詳細には、ＬＥＤモジュール１２２ｂ〜１２２ｅのうち、外れたりオープンモード故障となったＬＥＤモジュール１２２が増えるについて、抵抗Ｒ３０の両端電圧が連続的に上昇する。それによって、スイッチング素子Ｑ６のオン抵抗が減少し、コレクタ・エミッタ間に流れる電流が連続的に増加する。そして、抵抗Ｒ３７の両端電圧が連続的に上昇するので、ＰＦＣ回路ＩＣ１の１番ピンＰ１１に印加される電圧も連続的に上昇する。それによって、昇圧チョッパ部４の出力が連続的に抑制されて、ＬＥＤ電流Ｉｏも連続的に抑制される。

すなわち、ＬＥＤモジュール１２２ａ以外のＬＥＤモジュール１２２ｂ〜１２２ｅのうち、外れたりオープンモード故障となった個数が増えるにつれて、ＬＥＤモジュール１２２ａに流れる電流値と電流範囲の上限値との差が大きくなる。そして、本実施形態の点灯装置１は、この差が大きくなるにつれて、ＬＥＤ電流Ｉｏの低減度合いを増加し、正常なＬＥＤモジュール１２２に過大な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１２２ａに流れる電流値と電流範囲の下限値との差が大きくなるにつれて、ＬＥＤ電流Ｉｏの低減度合いを増加するように構成してもよい。それによって、正常なＬＥＤモジュール１２２に過大な電流が流れることを防止することができる。

また、本実施形態の降圧コンバータ部５の回路構成は、図２に示すように、スイッチング素子Ｑ２とダイオードＤ５とインダクタＬ３と平滑コンデンサＣ１６とで構成されているが、上記構成に限定するものではない。

例えば、図５（ａ）に示すように、昇圧チョッパ回路５１で構成されていてもよい。この昇圧チョッパ回路５１は、インダクタＬ３ａとダイオードＤ５ａと平滑コンデンサＣ１６ａとの直列回路と、ダイオードＤ５ａと平滑コンデンサＣ１６ａとに並列接続されたスイッチング素子Ｑ２ａとで構成されている。

また、図５（ｂ）に示すように、昇降圧チョッパ回路５２で構成されていてもよい。この昇降圧チョッパ回路５２は、インダクタＬ２ｂとスイッチング素子Ｑ２ｂとの直列回路と、インダクタＬ３ｂに並列接続されたダイオードＤ５ｂと平滑コンデンサＣ１６ｂとで構成されている。

また、図５（ｃ）に示すように、フライバックコンバータ回路５３で構成されていてもよい。このフライバックコンバータ回路５３は、トランスＴ２ｃの１次巻線Ｔ２１ｃに接続されたスイッチング素子Ｑ２ｃと、２次巻線Ｔ２２ｃの両端間に接続されたダイオードＤ５ｃと平滑コンデンサＣ１６ｃとの直列回路とで構成されている。なお、トランスＴ２ｃの１次巻線Ｔ２１ｃと２次巻線Ｔ２２ｃとは互いに同極性である。

また、図５（ｄ）に示すように、フライフォワードコンバータ回路５４で構成されていてもよい。このフライフォワードコンバータ回路５４は、トランスＴ２ｄの１次巻線Ｔ２１ｄに接続されたスイッチング素子Ｑ２ｄと、２次巻線Ｔ２２ｄの両端間に接続されたダイオードＤ５ｄと平滑コンデンサＣ１６ｄとの直列回路とで構成されている。なお、トランスＴ２ｄの１次巻線Ｔ２１ｄと２次巻線Ｔ２２ｄとは互いに逆極性である。

また、図５（ｅ）に示すように、スイッチング素子Ｑ２ｅをローサイド側に設けた降圧コンバータ回路５５で構成されていてもよい。この降圧コンバータ回路５５は、平滑コンデンサＣ１６ｅとインダクタＬ３ｅとスイッチング素子Ｑ２ｅとからなる直列回路と、平滑コンデンサＣ１６ｅとインダクタＬ３ｅとに並列接続されるダイオードＤ５ｅとで構成されている。

また、本実施形態の昇圧チョッパ部４の回路構成は、図２に示すように、インダクタＬ１とスイッチング素子Ｑ１とダイオードＤ１と平滑コンデンサＣ５とで構成されているが、上記構成に限定するものではない。

例えば、図５（ｃ）に示すように、上記で説明したフライバックコンバータ回路５３と同様に構成してもよい。

また、本実施形態では、半導体発光素子としてＬＥＤ素子１２１を用いているが、これに限定するものではなく、例えば有機ＥＬ素子や半導体レーザー素子で構成されていてもよい。

（実施形態２）
本実施形態の点灯装置１のブロック構成図を図６に示す。本実施形態の点灯装置１は、タイマ回路１３を備えている。なお、実施形態１と同一構成には、同一符号を付して説明は省略する。なお、本実施形態では、フィルタ回路２と整流回路３と昇圧チョッパ部４と降圧コンバータ部５と制御用電源回路６と昇圧チョッパ制御部８と降圧コンバータ制御部９と調光制御部１０とタイマ回路１３が、本願発明の点灯部に相当する。

タイマ回路１３は、異常検出部１１の出力に基づいて、負荷１２が異常状態であると判断した場合、異常検出部１１の出力の導通・遮断を交互に繰り返す動作を行う。例えば、異常検出部１１が図３に示すように構成され、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５のコレクタがパルス幅設定用回路ＩＣ４の４番ピンＰ４４に接続されている場合について説明する。この場合、異常検出部１１が負荷１２の異常を検出すると、タイマ回路１３はスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５のコレクタと４番ピンＰ４４との間の導通・遮断を交互に繰り返す。

タイマ回路１３が、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５のコレクタと４番ピンＰ４４との間を導通させている場合、パルス幅設定用回路ＩＣ４の４番ピンＰ４４が回路グランドに短絡されるので、ＬＥＤ電流Ｉｏの供給が停止する。また、タイマ回路１３がスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５のコレクタと４番ピンＰ４４との間を遮断している場合、負荷１２が異常状態であっても、正常時のＬＥＤ電流Ｉｏが負荷１２に供給される。

すなわち、タイマ回路１３は、異常検出部１１の出力に基づいて、負荷１２が異常状態であると判断した場合、ＬＥＤ電流Ｉｏを間欠的に低減させる間欠動作を行う。それによって、負荷１２に供給されるＬＥＤ電流Ｉｏが抑制され、正常なＬＥＤモジュール１２２に電流が集中することを防止すると共に、正常なＬＥＤモジュール１２２の点灯を継続することができる。

また、タイマ回路１３が上記導通・遮断動作を繰り返しているときに、ＬＥＤモジュール１２２の交換または再取り付け等で、負荷１２の異常が解消されて正常に復帰した場合、タイマ回路１３は上記導通・遮断動作を停止する。それによって、降圧コンバータ部５から負荷１２に正常時のＬＥＤ電流Ｉｏが供給され、負荷１２を正常に点灯させることができる。すなわち、タイマ回路１３が間欠動作を行っているときに、異常検出部１１が負荷１２の異常を検出している状態から負荷１２の異常を検出していない状態になった場合、タイマ回路１３は間欠動作を停止する。このように、本実施形態では、負荷１２の異常が解消された場合に、負荷１２の点灯を自動的に復帰させることができる。

なお、本実施形態では、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５のコレクタが、パルス幅設定用回路ＩＣ４の４番ピンＰ４４に接続されている場合について説明したが、これに限定するものではない。実施形態１と同様に、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５のコレクタが、ＰＦＣ回路ＩＣ１の５番ピンＰ１５に接続することでも、上記同様の効果を得ることができる。

また、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５のコレクタが、調光用回路ＩＣ５のオペアンプＡ２の非反転入力端子に接続されていてもよい。

また、異常検出部１１は、図４に示すように異常検出部１１ａで構成されていてもよい。

（実施形態３）
図７に、本実施形態の照明器具の外観を示す。この照明器具は、点灯装置１と、ＬＥＤユニット１４とを別体に構成している。

ＬＥＤユニット１４は、一面を開口した金属製の円筒体に形成された筐体１４１内に、複数のＬＥＤモジュール１２２からなる負荷１２を実装した基板１４２を収納し、筐体１４１の開口には光拡散板１４３が覆設されている。ＬＥＤモジュール１２２が発した光は、光拡散板１４３を拡散透過して外部に照射される。このＬＥＤユニット１４は、天井パネル１５に埋め込み配設され、光拡散板１４３が、天井パネル１５の表面から下方に露出している。

点灯装置１は、天井パネル１５の裏面に配置され、降圧コンバータ部５がリード線１６およびコネクタ１７を介してＬＥＤユニット１４に接続し、ＬＥＤ電流ＩｏがＬＥＤユニット１４に供給される。コネクタ１７は、点灯装置１側のコネクタ１７１とＬＥＤユニット１４側のコネクタ１７２とが着脱自在に構成されており、保守時等には、点灯装置１とＬＥＤユニット１４とを分離することができる。

点灯装置１の回路構成は、実施形態１，２と同様に構成されており、このような照明器具においても、ＬＥＤユニット１４の負荷１２の異常を検出した場合、ＬＥＤ電流Ｉｏを低減させる。

また、点灯装置１とＬＥＤユニット１４とを同一の筐体内に収納してもよい。

また、点灯装置１は、照明器具に用いるだけでなく、液晶ディスプレイのバックライト、複写機またはスキャナまたはプロジェクタ等の光源を点灯させる目的に用いてもよい。

１ 点灯装置
２ フィルタ回路
３ 整流回路
４ 昇圧チョッパ部
５ 降圧コンバータ部
６ 制御用電源回路
７ 電流検出部
８ 昇圧チョッパ制御部
９ 降圧コンバータ制御部
１０ 調光制御部
１１ 異常検出部
１２ 負荷
１２２ ＬＥＤモジュール（発光モジュール）

Claims (4)

1. 複数の半導体発光素子が直列接続された発光モジュールが複数個並列接続されることで構成された負荷に供給する電流を定電流制御する点灯部と、
   複数の前記発光モジュールのうち、いずれか１つの前記発光モジュールに流れる電流を検出する電流検出部と、
   前記電流検出部の検出値と、所定の電流範囲の上限値および下限値とを比較することで、前記負荷の異常を検出する異常検出部とを備え、
   前記異常検出部は、前記電流検出部の検出値が前記上限値よりも大きい場合および、前記下限値よりも小さい場合、前記負荷の異常を検出し、
   前記異常検出部が前記負荷の異常を検出した場合、前記点灯部は、前記負荷に供給する電流を低減させ、
   前記点灯部は、前記異常検出部が前記負荷の異常を検出した場合、前記負荷に供給する電流を間欠的に低減させる間欠動作を行い、前記間欠動作を行っているときに、前記異常検出部が前記負荷の異常を検出している状態から前記負荷の異常を検出していない状態になった場合、前記間欠動作を停止することを特徴とする点灯装置。
2. 前記所定の電流範囲の前記上限値と当該上限値を上回った前記電流検出部の検出値との差または、前記所定の電流範囲の前記下限値と当該下限値を下回った前記電流検出部の検出値との差が大きくなるにつれて、前記点灯部は、前記負荷に供給する電流の低減度合いを増加させることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
3. 前記点灯部は、直流電力を出力する直流電源部と、前記直流電源部を入力電源として、前記負荷に供給する電流を定電流制御する定電流供給部とを含んで構成されることを特徴とする請求項１または２記載の点灯装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の点灯装置と、
   複数の半導体発光素子が直列接続された発光モジュールが複数個並列接続されることで構成され、前記点灯装置から電流を供給される負荷とを備えることを特徴とする照明器具。

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