図1は、第1実施形態に係るLED(Light Emitting Diode)ランプ及び照明装置の概略構成を示す図である。照明装置1は、LEDランプ3を含む装置である。LEDランプ3の他に、安定器2も照明装置1の構成要素に含まれてよい。図1において、LEDランプ3内の各要素間の電力経路が実線(太線)で示され、各要素間の制御信号(又は通信信号)等の経路が破線で示される。図1では、一つの安定器2に対して一つのLEDランプ3が接続された状態を図示している。しかしながら、後述するように、安定器2によっては、安定器2に対して2つのLEDランプ3が直列接続されてもよいし、LEDランプ3は、安定器2を介さずに例えば商用電力網(電源)に直接接続されてもよい。そのため、図1では、安定器2とLEDランプ3との電力経路の一部を破線で示している。
LEDランプ3は、端子4、5と、入力部10と、インピーダンス調整部(リアクタンス調整部)20と、電力供給部40と、LED50と、検出部60と、CPU(Central Processing Unit)70とを含む。この他にも、種々の回路がLEDランプ3に含まれてよい。図1に示される例では、LEDランプ3は、フィルタ回路31、整流回路32、及び、PFC(Power Factor Correction)回路33も含む。以下、断らない限り、フィルタ回路31、整流回路32、及び、PFC回路33を含んでLEDランプ3の形態を説明する。
端子4、5は、電力が入力される一対の端子である。端子4、5に入力される電力は、安定器2を介して供給される電力(安定器2からの電力)であってよい。安定器2は、HIDランプに電力を供給可能な安定器である。例えば、図1には図示しない商用電力網からの電力が、安定器2を介して端子4、5に供給される。端子4、5に入力される電力は、安定器を介さず商用電力網等の電源から供給される電力であってもよい。
安定器2は、例えば、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ、水銀灯等のHIDランプ(図示せず)を点灯させるために使用可能な安定器である。安定器2は、例えば道路や公園の照明、工場や倉庫などの高天井の大空間の照明、スタジアムやプール等の照明、広告や看板のライトアップに使用するために、HIDランプ(図示せず)と共に既に設置されていたものである。
本実施形態では、安定器2が既に設置されている場合は安定器2を撤去せず、HIDランプ(図示せず)をLEDランプ3に置き換える場合と、安定器2を介さずにLEDランプ3に電力を供給する場合とを含む態様について詳細に説明する。
図2に示すように、安定器2は、例えば、分類1〜9に分類できる。分類1〜9のそれぞれは、図2に示すA〜Dのグループにグループ化できる。図2に示した分類1〜9の安定器2を図3〜図6を利用して説明する。図3〜図6では、分類1〜9の安定器2がHIDランプ300に接続されている。
分類1は、低力率の一般形安定器である。低力率の一般形安定器は、例えば、インバータ回路を内蔵していない磁気式の安定器である。例えば、低力率の一般形安定器は、図3の(a)に示す安定器2aのように、トランス(変圧器)T111を備え、商用電力網6から供給された電力が、トランスT111を介してHIDランプ300に供給される。低力率の一般形安定器は最も簡単な安定器であり、小型、軽量化、低コスト化を図ることができ、力率は、例えば、65%程度である。
分類2は、高力率の一般形安定器である。高力率の一般形安定器は、例えば、インバータ回路を内蔵していない磁気式の安定器である。例えば、高力率の一般形安定器は、図3の(b)に示す安定器2bのように、トランスT111と、コンデンサC111とを備える。図3の(b)に示した安定器2bでは、安定器2aの場合と同様に、商用電力網6から供給された電力が、トランスT111を介してHIDランプ300に供給される。コンデンサC111は、トランスT111の一次側において商用電力網6(電源)と並列に付加されている。そのため、高力率の一般形安定器では、力率が改善(例えば、90%程度)される。
分類3は、低始動電流形安定器である。低始動電流形安定器は、例えば、インバータ回路を内蔵していない磁気式の安定器である。例えば、低始動電流形安定器は、図4の(a)に示す安定器2cのように、抵抗器R111と、コンデンサC112と、チョークコイルL111と、を備える。商用電力網6から供給された電力が、チョークコイルL111を介してHIDランプ300に供給される。抵抗器R111及びコンデンサC112の並列回路が、商用電力網6と並列に付加されている。コンデンサC112の容量を大きくすることで、コンデンサ進相電流を大きくできる。そのため、低始動電流形安定器では、低力率の一般形安定器と比較して、電源投入直後に流れる電流が小さくなる。
分類4は、調光機能がない(調光無しの)定電力形安定器である。調光無しの定電力形安定器は、例えば、インバータ回路を内蔵していない磁気式の安定器である。例えば、調光無しの定電力形安定器は、図4の(b)に示す安定器2dのように、トランスT112と、抵抗器R112と、コンデンサC113とを備える。商用電力網6から供給された電力が、トランスT112を介してHIDランプ300に供給される。トランスT112は、例えばリーケージトランスとして、商用電力網6と並列に設けられる。抵抗器R112及びコンデンサC113の並列回路が、トランスT112の2次側においてトランスT112とHIDランプ300との間に直列に接続され、LC共振回路が構成される。そのため、調光無しの定電力形安定器では、低力率の一般形安定器と比較して、商用電力網6の電圧(電源電圧)の変動に対するHIDランプ300の消費電力(ランプ電力)の変化が小さくなる。
分類5は、直列2灯形安定器である。直列2灯形安定器は、例えば、インバータ回路を内蔵していない磁気式の安定器である。例えば、直列2灯形安定器に対しては、図5の(a)に示したように、2つのHIDランプ300、300のうちの一方のHIDランプ300の端子304と、他方のHIDランプ300の端子305とが電気的に接続される。すなわち、2つのHIDランプ300が直列接続される。例えば、直列2灯安定器は、図5の(a)に示す安定器2eのように、トランス(単相漏れ変圧器)T113と、抵抗器R113と、コンデンサC114と、コンデンサC115とを備える。商用電力網6から供給された電力が、トランスT113を介して2つのHIDランプ300、300に供給される。抵抗器R113及びコンデンサC114の並列回路と、コンデンサC115とがトランスT113の2次側に設けられる。コンデンサC115は始動用コンデンサである。コンデンサC115は、直列に接続された2つのHIDランプ300、300のうち端子304が抵抗器R113及びコンデンサC114の並列回路に接続されるHIDランプ300に並列に接続される。このようにして、直列2灯形安定器では、1つの安定器で2つのHIDランプ300、300を点灯することができる。
分類6は、調光有りの高力率一般形安定器である。調光有りの高力率一般形安定器は、例えば、インバータ回路を内蔵していない磁気式の安定器である。例えば、調光有りの高力率一般形安定器は、図5の(b)に示す安定器2fのように、抵抗器R114と、コンデンサC116と、リレーRL111と、切替器M111と、チョークコイルL112とを備える。商用電力網6から供給された電力が、チョークコイルL112を介してHIDランプ300に供給される。抵抗器R114及びコンデンサC116の並列回路が、商用電力網6と並列に付加されている。リレーRL111は、チョークコイルL112における商用電力網6との接続点を切り替えるように設けられる。リレーRL111の切り替えは、切替器M111によって制御される。調光有りの高力率一般形安定器では、例えば、リレーRL111の切り替えによりインピーダンスを変化させることにより調光を実現できる。
分類7は、調光有りの定電力形安定器である。調光有りの定電力形安定器は、例えば、インバータ回路を内蔵していない磁気式の安定器である。例えば、調光有りの定電力形安定器は、図6の(a)に示す安定器2gのように、チョークコイルL113と、チョークコイルL114と、リレーRL112と、切替器M112と、抵抗器R115と、抵抗器R116と、コンデンサC117と、コンデンサC118とを備える。商用電力網6から供給された電力が、チョークコイルL113及びチョークコイルL114を介して、HIDランプ300に供給される。抵抗器R115及びコンデンサC117の並列回路、又は、抵抗器R116及びコンデンサC118の並列回路が、チョークコイルL114とHIDランプ300との間に直列に接続される。リレーRL112は、抵抗器R115及びコンデンサC117の並列回路、並びに、抵抗器R116及びコンデンサC118の並列回路のいずれの並列回路がHIDランプ300に直列接続されるのかを切り替えるように設けられる。リレーRL112の切り替えは、切替器M112によって制御される。これにより、調光有りの定電力形安定器では、定電力制御と、調光制御とを実現できる。
分類8は、調光無しの電子式安定器である。調光無しの電子式安定器は、例えば、インバータ回路を内蔵する安定器である。例えば、調光無しの電子式安定器は、図6の(b)に示す安定器2hのように、ノイズフィルタ保護素子F111と、高力率全波整流昇圧チョッパCHP111と、平滑コンデンサSC111と、高周波を生成して力率改善を行うフルブリッジインバータINV111と、始動に必要な高圧パルスの発振回路(イグナイタ)IGN111とを備える。商用電力網6から供給された電力が、それらの要素を介して、HIDランプ300に供給される。高力率全波整流昇圧チョッパCHP111、平滑コンデンサSC111及びフルブリッジインバータINV111は、アクティブ平滑フィルタとして機能し得る。電圧検出部VD111はランプ電圧を検知するように設けられる。電圧検出部VD111の検知結果は、高力率全波整流昇圧チョッパCHP111、フルブリッジインバータINV111及びイグナイタING111にフィードバックされる。
分類9は、調光有りの電子式安定器である。調光有りの電子式安定器は、例えば、先に説明した図6の(b)に示す安定器2hのように発振回路(イグナイタ)IGN111、フルブリッジインバータINV111等を備えている。
なお、LEDランプは、安定器を介さないで商用電力網等の電源からの電力を供給可能である。このようなAC直結のLEDランプも、本実施形態に係るLEDランプ3に含まれてよい。
図2に示すように分類1,2,3,6はAグループにグループ化され、分類4,7はBグループにグループ化され、分類5はCグループにグループ化され、分類8,9はDグループにグループ化される。
再び図1に戻り、入力部10は、端子4、5の後段(電力経路におけるLED50側の位置、以下同様)に設けられ、端子4、5を介して安定器2から又は商用電力網(例えば図3等に示す商用電力網6)等の電源から電圧(電力)が入力される。図1に示される例では、入力部10は、保護回路11を含む。保護回路11は、過電力入力時等にLEDランプ3を保護するための回路である。保護回路11は、例えば、図示しない過電流用ヒューズ、過電圧用バリスタ、及び、パルス吸収用コンデンサ等を含む。安定器2からの電力の少なくとも一部は、保護回路11を通った後、インピーダンス調整部20、フィルタ回路31、整流回路32、PFC回路33、及び、電力供給部40を介して、LED50に供給される。図1において、インピーダンス調整部20の入力端(入力部10との接続点)を、ノード12、13(第1端子、第2端子)と称し、インピーダンス調整部20の出力端(フィルタ回路31との接続点)を、ノード22、23(第3端子、第4端子)と称する。後述するように、ノード12、13における電圧は、検出部60によって検出される。
図7を参照して、インピーダンス調整部20の構成の例を説明する。図7に例示されるインピーダンス調整部20は、コイル(コイル要素)L20と、リレー203〜206とを含む。インピーダンス調整部20のリアクタンス成分は、コイルL20を利用して生成される。本実施形態において、コイルL20は、図7に示したようにコイルL21と、コイルL22と、コイルL23とを有する。例えば、コイルL21のインダクタンス成分は100mHに設計されてよい。コイルL21とL22との直列回路のインダクタンス成分は150mHに設計されてよい。コイルL20(コイルL21とコイルL22とコイルL23との直列回路)のインダクタンス成分は250mHに設計されてよい。
コイルL21は、コイル端TH1とコイル端TH2との間に備えられ、コイルL22は、コイル端TH2とコイル端TH3との間に備えられ、コイルL23は、コイル端TH3とコイル端TH4との間に備えられる。コイル端TH1はノード12に接続され、コイル端TH2はリレー203を介してノード22に接続され、コイル端TH3はリレー205を介してノード13、23に接続され、コイル端TH4はリレー206を介してノード13、23に接続されている。リレー204は、ノード12とノード22との間に接続されている。ノード13とノード23とは接続されている。
図7に示したリレー203〜206は、例えば制御部72(後述)から送られる制御信号により開閉する。制御部72は、リレー203〜206を開閉(ON/OFF)することにより、入力部10から見たインピーダンス調整部20のインピーダンスやリアクタンス成分を調整することができる。
入力部10から見たインピーダンスやリアクタンス成分とは、例えば、インピーダンス調整部20の前段及び後段の回路要素を切断せずに測定したインピーダンスやリアクタンス成分であってもよいし、インピーダンス調整部20の後段の回路要素を切断し、切断部分に所定のインピーダンス成分(抵抗成分等)を接続して測定したインピーダンスやリアクタンス成分であってもよいし、インピーダンス調整部20の前段及び後段の回路要素を切断し、インピーダンス調整部20の後段に所定のインピーダンス成分(抵抗成分等)を接続して測定したインピーダンスやリアクタンス成分であってもよい。
本実施形態において、制御部72は、リレー203〜206を開閉することによりインピーダンス調整部20のインピーダンスを、第1インピーダンスモード、第2インピーダンスモード、及び、第3インピーダンスモードの少なくとも一つのモードに切り替え、ノード12、13からインピーダンス調整部20を見たリアクタンス成分を調整する。以下、第1〜第3インピーダンスモードについて詳細に説明する。
[第1インピーダンスモード]
第1インピーダンスモードでは、入力部10からインピーダンス調整部20を見たインピーダンスが第1の値となる。第1インピーダンスモードでは、ノード12−ノード22間にコイルL21が直列に接続され、ノード13−ノード23間にコイルL21〜コイルL23が接続されていない。第1インピーダンスモードは、リレー203を閉状態、他のリレー204〜206を開状態とすることで実現できる。第1インピーダンスモードの回路構成及び第1の値は、例示であり、コイルL21〜コイルL23以外の回路要素を用いて第1インピーダンスモードの回路構成及び第1の値を任意に実現できることは言うまでもない。
第1インピーダンスモードでは、ノード12−ノード22間のリアクタンス成分の大きさと、ノード13−ノード23間のリアクタンス成分の大きさとが大きく異なる(ノード12−ノード22間のリアクタンス成分の大きさと、ノード13−ノード23間のリアクタンス成分の大きさとのバランスが崩れる)ため、例えば、接続されている安定器の種類又は安定器が接続されているか否かの判断に利用することができる(後述するステップS8参照)。
[第2インピーダンスモード]
第2インピーダンスモードでは、入力部10からインピーダンス調整部20を見たインピーダンスが第2の値となる。第2の値は、第1の値とは異なる。第2インピーダンスモードでは、ノード12−ノード22間、及び、ノード13−ノード23間にコイルL21〜コイルL23が接続されていない。第2インピーダンスモードは、リレー204を閉状態、他のリレー203、205、206を開状態とすることで実現できる。第2インピーダンスモードの回路構成及び第2の値は、例示であり、コイルL21〜コイルL23以外の回路要素を用いて第2インピーダンスモードの回路構成及び第2の値を任意に実現できることは言うまでもない。
第2インピーダンスモードは、例えば、インピーダンス調整部20の前段及び後段の回路要素を切断した状態において、第1インピーダンスモード及び第3インピーダンスモードよりも入力部10から見たインピーダンスやリアクタンス成分が、以下の構成の相違により異なる。本実施形態の第2インピーダンスモードでは、ノード12−ノード22間、及び、ノード13−ノード23間にリアクタンス成分(コイルL21〜コイルL23)が接続されておらず、ノード12−ノード22間、及び、ノード13−ノード23間がそのようなリアクタンス成分を介さずに直結されている。このため、入力部10からインピーダンス調整部20を見たとき、インピーダンス調整部20内にリアクタンス成分が存在しないように見える。
第2インピーダンスモードは、ノード12、13、22、23にコイルL21〜コイルL23が接続されていないので、ノード12−ノード22間のリアクタンス成分の大きさと、ノード13−ノード23間のリアクタンス成分の大きさとが等しくなるので、例えば、接続されている安定器の種類の判断又は安定器が接続されているか否かに利用することができる(後述するステップS8参照)。
[第3インピーダンスモード]
第3インピーダンスモードでは、入力部10からインピーダンス調整部20を見たインピーダンスが第3の値となる。第3の値は、第1の値及び第2の値と異なる。第3インピーダンスモードでは、ノード12とノード22とが接続され、ノード12−ノード13間にコイルL21、L22が接続されている。すなわち、リアクタンス成分(L21、L22)が電源(安定器がある場合には安定器2)に並列に接続されている。第3インピーダンスモードは、リレー204及びリレー205を閉状態とし、他のリレー203及びリレー206を開状態とすることで実現できる。
第3インピーダンスモードは、例えば、インピーダンス調整部20の前段及び後段の回路要素を切断した状態において、入力部10からインピーダンス調整部20を見た第3の値のインピーダンス及びリアクタンス成分は、第1の値のインピーダンス及びリアクタンス成分、及び、第2の値のインピーダンス及びリアクタンス成分に対して、上述の構成の相違により異なる。第3インピーダンスモードの回路構成及び第3の値は、例示であり、コイルL21〜コイルL23以外の回路要素を用いて第3インピーダンスモードの回路構成及び第3の値を任意に実現できることは言うまでもない。
第3インピーダンスモードは、リアクタンス成分(L21、L22)が電源に並列に接続されているので、例えば、電子式安定器(分類8及び分類9)に適した制御に利用することができる(後述するステップS3参照)。
図1に戻り、フィルタ回路31、整流回路32及びPFC回路33がこの順に、インピーダンス調整部20の後段に設けられる。フィルタ回路31を設けることで、LEDランプ3内で発生したノイズが入力部10を介してLEDランプ3の外部(例えば安定器2)へ出て行かないようにすることができる。ノイズの例は、フィルタ回路31の後段に設けられる電力供給部40(後述)内のスイッチング回路41において生じ得るスイッチングノイズである。例えばLEDランプ3が前述のAC直結される場合(安定器を介さないで商用電力網等の電源からの電力が供給される場合)に、フィルタ回路31が特に有効である。なお、フィルタ回路31によって、入力部10に入力された電力に含まれるノイズを除去することもできる。整流回路32は、フィルタ回路31を通過した電力を整流する。PFC回路33は、入力部10から電力を高力率で取り出して電力供給部40へ供給するとともに、昇圧も行う。昇圧後の電圧は、例えば400V程度である。これらの回路には公知の構成を採用することができるので、ここでは詳細な説明は省略する。
電力供給部40は、PFC回路33の後段に設けられる。電力供給部40は、LED50が点灯に用いる電力を供給する。LED50は電流駆動タイプの発光素子であるから、電力供給部40は、LED50に電流を供給する機能を備える。電力供給部40は、安定器2から入力部10へ入力された電力の少なくとも一部を用いて、LED50に電流を供給する。電力供給部40は、スイッチング回路41と、ドライバ42と、電流検出部43とを含む。
スイッチング回路41は、PFC回路33とLED50との間の電力経路上に設けられ、LED50へ供給するのに適した電流を生成する。スイッチング動作には、例えばPWM(Pulse Width Modulation)方式が採用されてよい。ドライバ42は、スイッチング回路41に含まれるスイッチング素子(例えば後述の図8のトランジスタ416)を駆動する。電流検出部43は、LED50を流れる電流を検出する。電流検出部43の検出結果は、スイッチング動作にフィードバックされてよい。
電力供給部40は、電力可変モード及び定電力モードの少なくとも一方のモードに切り替えることができる。モードの切り替えは、例えば制御部72から電力供給部40へ送られる制御信号に応じて行われる。以下、それぞれのモードについて説明する。説明の便宜上、定電力モード、電力可変モードの順に述べる。
[定電力モード]
定電力モードは、入力部10の電圧(例えば実効値)の大きさに応じてLED50に供給する電力の大きさを変化させない。例えば、LED50に供給される電力値が所定の目標値に近づくように、LED50に供給する電力の大きさが制御される。定電力モードでは、入力部10の電圧が、例えば商用電力網の電圧が各国や地域によって異なること或いは安定器の種類に起因して増減しても、電力供給部40がLED50に供給する電力が一定に保たれる。例えば、LED50を流れる電流が一定となるように、ドライバ42が電流検出部43の検出結果に基づいてスイッチング回路41のスイッチング動作を制御する(フィードバック制御を行う)。定電力モードにおける上記入力部10の電圧は、例えば検出部60で検出された電圧であり得る。
[電力可変モード]
電力可変モードは、入力部10の電圧の大きさに応じてLED50に供給する電力の大きさを変化させる。電力可変モードでは、入力部10の電圧が増減すると、電力供給部40がLED50に供給する電力も増減する。例えば、上述の定電力モードにおけるフィードバック制御とは異なる条件でのドライバ42によるスイッチング回路41のスイッチング動作を維持することで、入力部10に入力される電圧の大きさに応じてLED50を流れる電流が増減する。電力可変モードにおける上記入力部10の電圧は、例えば検出部60で検出された電圧であり得る。
この他に、電力供給部40は、LED50の消費電力を増大させることもできる。LED50の消費電力の増大は、例えば制御部72から電力供給部40へ送られる制御信号に応じて行われる。例えば、LED50の電流制御に関するパラメータを変更することによって、LED50を流れる電流が増大し、消費電力も増大する。パラメータの増減に応じて、例えばスイッチング回路41のスイッチングのタイミングが調整されてよい。
ここで、図8を参照して、スイッチング回路41の構成の例を説明する。図8に例示されるスイッチング回路41は、トランジスタ416のスイッチング動作を利用して、LED50を流れる電流を制御する。図8では、説明の便宜上、LED50を模式的に図示するとともにスイッチング回路41の入力端(PFC回路33との接続点)を、ノード402、403と称し図示する。ノード402の電位は、ノード403の電位よりも高い。スイッチング回路41の出力端(LED50との接続点)を、ノード404、405と称し図示する。LED50は、ノード404、405間に接続される。LED50の点灯時には、ノード404からノード405の方向に電流が流れる。
スイッチング回路41は、ダイオード413と、コイル414と、コンデンサ415と、トランジスタ416(図8の例では電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor))と、抵抗器417とを含む。ダイオード413のアノードはコイル414の一端に接続され、カソードはノード402に(ノード404に)接続される。コイル414の他端はノード405に接続される。コンデンサ415の一端はノード404に接続され、他端はノード405に接続される。トランジスタ416の一方の電流端子(図8の例ではドレイン)は、ダイオード413のアノードとコイル414の一端との接続点に接続される。トランジスタ416の他方の電流端子(図8の例ではソース)は、抵抗器417を介してノード403に接続される。トランジスタ416の制御端子416a(図8の例ではゲート)には、ドライバ42(図1参照)からの駆動信号が入力される。
トランジスタ416がオンのときには、電流がLED50、コイル414、トランジスタ416、及び、抵抗器417を流れる。トランジスタ416がオフのときには、コイル414に蓄えられたエネルギーが放出され、電流がコイル414、ダイオード413、LED50を流れる。トランジスタ416のオン・オフが繰り返し実行されることで、トランジスタ416のスイッチング動作により制御された電流がLED50に供給される。また、トランジスタ416のオン・オフの時間を変えることで、LED50を流れる電流の大きさが調整される(PWM方式)。
図1に戻り、LED50は、電力供給部40の後段に設けられる。LED50は、供給された電力を用いて点灯する。より具体的に、LED50は、電力供給部40から供給される電流を用いて点灯する。LED50は、複数のLEDを含むLEDモジュールであってもよい。LEDモジュールにおいては、複数のLEDが直列、並列、或いは、マトリックスに配置されていてよい。
検出部60は、入力部10の電圧(入力電圧)を検出する。入力電圧として、保護回路11の出力端(ノード12、13間)の電圧が検出されてよい。入力電圧は時間変化を伴うので、検出部60は、電圧の瞬時値でなく、電圧のピーク値或いは実効値を検出してもよい。図9は、検出部60によって検出される電圧の例を示す図である。図9では、後述するようにLEDランプ3が有する構成要素の状態(例えばインピーダンス調整部20、電力供給部40のモード)が変化した場合の電圧変化の例を図示している。図9に示されるグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は電圧を示す。時刻t1までは電圧が電圧V1で一定であり、時刻t2以降では電圧が電圧V2で一定であるが、実際には入力電圧はより短い時間単位での変動を伴い得る。ただし、検出部60によって検出される電圧がピーク値或いは実効値の場合には、図9に示されるように、そのような細かい電圧変動は検出されない。説明の便宜上、時刻t1、t2間の期間を期間Δtと称し図示する。また、電圧V1、V2間の電圧差を電圧変動量ΔVと称し図示する。さらに、期間Δtでの電圧変化を示す直線の傾きを、角度αを用いて図示している。期間Δt、電圧変動量ΔV、及び、角度αに関しては、後に改めて説明する。なお、検出部60による電圧検出には、種々の公知の手法を採用することができるので、ここでは詳細な説明は省略する。
図1に戻り、検出部60は、入力電圧の波形を検出してもよい。波形の検出は、入力電圧の波形が矩形(入力電圧が矩形波)であるか否かの検出を含む。図10は、検出部60によって検出される電圧波形の例を示す図である。図10の(a)は、矩形波の例を示す。例えば、安定器2が電子式安定器の場合には、図10の(a)に示されるような交流の波形の電圧が入力部10に入力される。図10の(b)は、矩形波でない電圧の例(ここでは正弦波)を示す。例えば、安定器2が磁気式の安定器の場合には、図10の(b)に示されるような交流の波形の電圧が入力部10に入力される。
矩形波であるか否かの検出の手法は限定されないが、例えば次のような手法が用いられてよい。すなわち、図10の(a)に示されるような矩形波は、図10の(b)に示されるような正弦波と比較して、より高い周波数成分を有している。矩形波に観測されるような高周波成分が入力電圧に含まれているか否かを、検出部60が検出してよい。例えば、ノード12、13(図1参照)の電圧を、図示しないハイパスフィルタを介して取り出すことで、そのような高周波成分の有無を検出できる。高周波成分が含まれている場合、検出部60は、入力電圧の波形が矩形であると検出する。高周波成分が含まれていない場合、検出部60は、入力電圧の波形が矩形でないと検出する。
図1に戻り、CPU70は、LEDランプ3の全体制御を行う。本実施形態では、特に、CPU70は、その機能ブロックとして、判断部71と、制御部72とを含む。判断部71は、第1判断部71a、第2判断部71b及び第3判断部71cを含んでもよい。
判断部71は、検出部60の検出結果を用いて、入力部10に、図2に示したグループA〜Dのいずれの安定器が接続されているか又は安定器を介さずに商用電力網等の電源に接続されているかを判断する。以下、判断部71による判断を詳細に説明する。以下では、グループDを第1グループとも称する。グループCを第2グループとも称する。グループAを第3グループとも称する。グループBを第4グループとも称する。
[グループD(第1グループ)の判断]
グループDには、例えば、調光無しの電子式安定器(分類8)、及び、調光有りの電子式安定器(分類9)が含まれる。判断部71は、検出部60により検出された入力電圧の波形が、上述した図10の(a)に示される矩形、又は、矩形に近似した波形であるか否かを判断する。判断部71(例えば第1判断部71a)は、入力電圧の波形が矩形、又は、矩形に近似した波形である場合、設置されている安定器2により電子的な処理がされていると判断できるから、入力部10に、グループD(調光無しの電子式安定器(分類8))、又は、調光有りの電子式安定器(分類9))の安定器が接続されていると判断する。判断部71は、検出部60により検出された入力電圧の波形が矩形、又は、矩形に近似した波形でない場合、安定器2が磁気式の安定器であると判断してもよい。
[グループC(第2グループ)の判断]
グループCには、例えば、直列2灯形安定器(分類5)が含まれる。判断部71は、電力供給部40が電力可変モードと定電力モードとを切り替えたときに、入力部10の電圧が所定の閾値よりも大きく変化するか否かを判断する。判断部71(例えば第2判断部71b)は、電力可変モードと定電力モードとを切り替えたときに、入力部10の電圧が所定の閾値よりも大きく変化した場合、グループC(直列2灯形安定器(分類5))であると判断する。直列2灯形安定器は直列に接続された2つのランプを点灯させるようになっているので、電力供給部40が電力可変モードと定電力モードとを切り替えたときに、入力部10の電圧が所定の閾値よりも大きく変化するためである。例えば、切り替えにより電圧が約2倍になったり或いは約2分の1になったりした場合、所定値よりも大きく変化したと判断できる。
ここで、再び図9を参照して、入力電圧の変化が所定の閾値より大きいか否かの判断の一例として、上記入力電圧の変化が急峻であるか否かの判断手法の例を説明する。時刻t1における電圧がV1であり、時刻t2における電圧がV2であるので、時刻t1、t2間の電圧変化量ΔVは、ΔV=V2−V1である。この電圧変化量ΔVが所定の閾値以上である場合に、検出部60は、電圧の変化が急峻であると判断してよい。電圧変化量ΔVが所定の閾値未満である場合に、検出部60は、電圧の変化が急峻でないと判断してよい。
また、時刻t1、t2間の期間Δtを、電圧の変化が急峻であるか否かの判断に用いてもよい。図9に示される角度αを用いると、電圧変化量ΔVと期間Δtとの間には、tan(α)=(ΔV/Δt)の関係が成立する。角度αについて整理すると、α=arctan(ΔV/Δt)となる。検出部60は、期間Δt及び電圧変化量ΔVを検出し、角度αを算出してもよい。角度αが所定の閾値以上である場合に、検出部60は、電圧の変化が急峻であると判断してよい。角度αが所定の閾値未満である場合に、検出部60は、電圧の変化が急峻でないと判断してよい。
上述の判断に必要な各種の処理は、検出部60及びCPU70の協働によって実現されてもよい。例えば、期間Δtの検出には、CPU70が備え得るタイマー機能が利用されてよい。なお、図9に例示されるように時刻t1から時刻t2にかけて電圧が上昇する場合とは逆に、電圧が低下する場合についても同様の説明が可能であるので、ここでは説明を省略する。なお、図9に示した電圧は、検出部60で検出された瞬時値の電圧であってもよいし、実効値であってもよいし、最大値、最小値、平均値等であってもよい。
[グループA及びB(第3グループ及び第4グループ)並びに安定器無し(AC直結)の判断]
グループAには、低力率の一般形安定器(分類1)、高力率の一般形安定器(分類2)、低始動電流形安定器(分類3)、及び、調光有りの高力率一般形安定器(分類6)が含まれる。グループBには、調光無しの定電力形安定器(分類4)、及び、調光有りの定電力形安定器(分類7)が含まれる。判断部71(例えば第3判断部71c)は、インピーダンス調整部20が第1インピーダンスモードであるときに検出部60で検出される入力電圧が、インピーダンス調整部20が第2インピーダンスモードであるときに検出部60で検出される入力電圧よりも小さくなったか否かを判断する。
本実施形態において、判断部71は、第1インピーダンスモードにしたときの入力電圧が、第2インピーダンスモードにしたときの入力電圧よりも小さくなったとき、入力部10に、グループA(低力率の一般形安定器(分類1)、高力率の一般形安定器(分類2)、低始動電流形安定器(分類3)、又は、調光有りの高力率一般形安定器(分類6))の安定器が接続されていると判断する。すなわち、判断部71は、安定器2が第3グループであると判断する。
本実施形態において、判断部71は、第1インピーダンスモードにしたときの入力電圧が、第2インピーダンスモードにしたときの入力電圧よりも小さくなっていないとき、入力部10に、グループB(調光無しの定電力形安定器(分類4)、及び、調光有りの定電力形安定器(分類7))の安定器が接続されている又は商用電力網等の電源が接続されていると判断する。すなわち、判断部71は、安定器2が第4グループであるか安定器が無い(AC直結)と判断する。
例えば、所定の閾値(例えば、90%)を用いて、第1インピーダンスモードにしたときの入力電圧が、第2インピーダンスモードにしたときの入力電圧の90%未満になったとき、安定器2がグループAであると判断し、入力電圧の90%未満になっていないとき、安定器2がグループBであるか安定器が無いと判断してもよい。なお、以下説明の便宜のため、第1インピーダンスモードと第2インピーダンスモードの切り替えによって、上記のように、安定器2が第4グループであるか安定器が無い(AC直結)と判断する場合、上記切り替えにより安定器の種類を判断すると称する場合もある。
制御部72は、判断部71の判断結果に応じてLED50を点灯させる制御を行う。制御部72によるLED50の点灯制御は、前述した各モード、すなわち、インピーダンス調整部20の第1〜第3インピーダンスモード、並びに、電力供給部40の電力可変モード及び定電力モードを組み合わせることによって行われてよい。以下、具体的に説明する。
[グループD(第1グループ)の場合の点灯制御]
上述のように、グループDには、例えば、調光無しの電子式安定器(分類8)、及び、調光有りの電子式安定器(分類9)が含まれる。安定器2がグループDの電子式安定器であると判断された場合、制御部72はインピーダンス調整部20を第3インピーダンスモードに切り替え、入力部10からインピーダンス調整部20を見たリアクタンス成分を第3の値とする。これにより、安定器2からLEDランプ3を見たインピーダンスが、グループDの安定器にとって最適な負荷インピーダンスに近づくため、インピーダンス調整部20を見たリアクタンス成分を第1、第2の値とした場合と比較して、安定器2から入力部10への電力供給効率が高められ、安定器2内の電力ロスが低減され、LED50を効率よく点灯させることができる。
グループDの安定器であると判断された場合、制御部72は、電力供給部40を電力可変モードでも、定電力モードでも制御できる。本実施形態では、LED50の点灯制御をより容易にするため、電力供給部40を定電力モードで制御している。
[グループC(第2グループ)の場合の点灯制御]
上述のように、グループCには、例えば、直列2灯形安定器(分類5)が含まれる。安定器2がグループCの安定器であると判断された場合、制御部72はインピーダンス調整部20を第2インピーダンスモードに切り替え、入力部10からインピーダンス調整部20を見たリアクタンス成分を第2の値とする。これにより、安定器2からLEDランプ3を見たインピーダンスが、グループCの安定器にとって最適な負荷インピーダンスに近づき、LEDを効率よく点灯させることができる。
グループCの安定器であると判断された場合、制御部72は、電力供給部40を電力可変モードで制御する。定電力モードよりも好適な制御を実現できるからである。
[グループA及びB(第3グループ及び第4グループ)並びに安定器無し(AC直結)の場合の点灯制御]
上述のように、グループAには、低力率の一般形安定器(分類1)、高力率の一般形安定器(分類2)、低始動電流形安定器(分類3)、及び、調光有りの高力率一般形安定器(分類6)が含まれる。安定器2がグループAの安定器であると判断された場合、制御部72は、インピーダンス調整部20を第2又は第3インピーダンスモードに切り替え、入力部10からインピーダンス調整部20を見たリアクタンス成分を第2の値又は第3の値とする。これにより、安定器2からLEDランプ3を見たインピーダンスが、グループAの安定器にとって最適な負荷インピーダンスに近づきLEDを効率よく点灯させることができる。
グループAの安定器であると判断された場合、制御部72は、電力供給部40を電力可変モードでも、定電力モードでも制御できる。本実施形態では、LED50の点灯制御をより容易にするため、電力供給部40を定電力モードで制御している。
なお、インピーダンス調整部20を第2インピーダンスモードにするよりもインピーダンス調整部20を第3インピーダンスモードにする方がより好ましい。リアクタンス成分が存在しないよりも、所定のリアクタンス成分(例えばインダクタンス成分)を有する方が力率が向上し、より好適な制御が可能だからである。
グループBには、調光無しの定電力形安定器(分類4)、及び、調光有りの定電力形安定器(分類7)が含まれる。安定器2がグループBの安定器であると判断された場合、又は安定器を有しない(AC直結)と判断された場合、制御部72は、インピーダンス調整部20を第2インピーダンスモードに切り替え、入力部10からインピーダンス調整部20を見たリアクタンス成分を第2の値とする。これにより、安定器2からLEDランプ3を見たインピーダンスが、グループBの安定器にとって又は安定器が無い場合において最適な負荷インピーダンスに近づきLEDを効率よく点灯させることができる。
グループBの安定器であると判断された場合、制御部72は、電力供給部40を電力可変モードでも、定電力モードでも制御できる。本実施形態では、安定器を有しない場合(分類10)の制御をより好適にするため電力供給部40を定電力モードで制御している。
図11は、LEDランプ3において実行される処理(LEDランプ3の点灯制御方法)の例を示すフローチャートである。以下、図11を用いて、LEDランプ3において実行される処理を詳細に説明する。図11に示したフローチャートの処理は、例えば、LEDランプ3の点灯開始時(ユーザにより点灯スイッチがONされたとき)に実行される。なお、検出部60による検出は、フローチャートの各ステップの処理が実行されている間、適時行われてよい。
ステップS1において、制御部72は、LEDランプ3を初期状態にセットする。例えば、制御部72は、インピーダンス調整部20を第2インピーダンスモードにセットする。これにより、入力部10からインピーダンス調整部20を見たリアクタンスは、第2の値に調整される。また、制御部72は、電力供給部40を電力可変モードにセットする。なお、インピーダンス調整部20が第2インピーダンスモード以外のモード(第1又は第3インピーダンスモード)になっている場合、インピーダンス調整部20を第2インピーダンスモードにセットすることは、インピーダンス調整部20を第2インピーダンスモードに切り替えることを含む。他のモードについても同様である。
ステップS2において、上述したグループDの判断を行う。上述したように、判断部71は、検出部60により検出された入力電圧の波形が矩形に近似した波形である場合(ステップS2:YES)、設置されている安定器2がグループD(調光無しの電子式安定器(分類8)、又は、調光有りの電子式安定器(分類9))であると判断し、ステップS3に処理が進められる。入力電圧波形が矩形に近似した波形でない場合(ステップS2:NO)、ステップS4に処理が進められる。
判断部71により設置されている安定器2がグループD(電子式安定器)であると判断された場合、ステップS3に進み、電子式安定器用の点灯制御が行われる。具体的には、制御部72は、インピーダンス調整部20を第3インピーダンスモードに設定するとともに、電力供給部40を電力可変モード又は定電力モード(好ましくは定電力モード)に切り替える。その結果、インピーダンス調整部20及び電力供給部40が電子式安定器用のモードに調整されるので、安定器2から入力部10への電力供給効率が改善され、又は、安定器2内の電力ロスが低減され、電子式安定器に応じた好適なLED50の点灯制御が行われる。ステップS3の処理の完了後は、フローチャートの処理が終了する。
判断部71により設置されている安定器2がグループD(電子式安定器)であると判断されない場合、ステップS4に進む。ステップS4において、制御部72は電力供給部40を定電力モードに切り替える。これにより、電力供給部40は、定電力モードで一定の電力の供給を開始する。
次に、ステップS5において、判断部71は、上述したグループCの判断を行う。具体的には、判断部71は、入力部10の電圧が所定の閾値よりも大きく変化した場合、グループC(直列2灯形安定器(分類5))であると判断(ステップS5:YES)し、ステップS6に進む。所定の閾値よりも大きく変化しない場合(ステップS5:NO)、ステップS7に進む。
判断部71により設置されている安定器2がグループC(直列2灯形安定器)であると判断された場合、ステップS6に進み、直列2灯形安定器用の点灯制御が行われる。ステップS6において、制御部72は、インピーダンス調整部20を第2インピーダンスモードに設定(先のステップS1にて切り替え済み)する。また、制御部72は、LEDを好適に点灯させるために電力供給部40を電力可変モードに設定する。ステップS6の処理の完了後は、フローチャートの処理が終了する。
ステップS7において、制御部72は、LED50の消費電力を増大させ、電力供給部40を電力可変モードにセットする。これにより、入力部10からLED50に至る電力経路上の電力が増大し得る。LEDの消費電力が増大した分だけ検出部60によって検出される入力電圧の変化が顕在化するので、後述のステップS9の判断が容易になる。
ステップS8において、制御部72は、インピーダンス調整部20を第2インピーダンスモード(先のステップS1にて切り替え済み)から第1インピーダンスモードに切り替え、ステップS9に進む。
ステップS9において、上述したグループA及びB並びに安定器無しの判断を行う。上述したように、判断部71は、第1インピーダンスモードにしたときの入力電圧が、第2インピーダンスモードにしたときの入力電圧よりも低下したとき、設置されている安定器2がグループAであると判断(ステップS9:YES)し、ステップS10に進む。第1インピーダンスモードにしたときの入力電圧が、第2インピーダンスモードにしたときの入力電圧よりも低下しなかったとき、入力部10に、グループBの安定器が接続されているか安定器が無いと判断(ステップS9:NO)し、ステップS11に進む。なお、ステップS9の処理が完了した後は、先のステップS7で増大されたLED50の消費電力が元に戻されてよい。
ステップS10において、一般形安定器用又は低始動電流形安定器用の点灯制御が行われる。制御部72は、インピーダンス調整部20を第2又は第3インピーダンスモード(好ましくは第3インピーダンスモード)に設定するとともに、電力供給部40を定電力モード又は電力可変モード(好ましくは定電力モード)に設定する。
ステップS11において、定電力形安定器用又は安定器無しの場合の点灯制御が行われる。制御部72は、インピーダンス調整部20を第2インピーダンスモードに設定するともに、電力供給部40を定電力モード又は電力可変モード(好ましくは定電力モード)に設定する。ステップS10、S11の処理の完了後は、フローチャートの処理が終了する。
以上説明したフローチャートの処理は、一例に過ぎない。図11のフローチャートでは、電力供給部40が電力可変モードから定電力モードに切り替わったときの入力電圧変化に基づいて安定器2の特性を判断しているが(ステップS1、S4、及び、S5)、これとは逆に、電力供給部40が定電力モードから電力可変モードに切り替わったときの入力電圧変化に基づいて安定器2の特性を判断してもよい。この場合、例えば、電力供給部40は、ステップS1において定電力モードに切り替えられ、ステップS4において電力可変モードに切り替えられてもよい。判断部71は、ステップS5において、入力電圧変化が閾値未満であるか否かを判断してもよい。この他にも、さまざまな変更が可能である。例えば、ステップS4以降の処理は、ステップS2よりも前に実行されてもよい。これにより、ステップS2及びS3にかかる処理負担が軽減され得る。安定器2が電子式安定器でないことが分かっている場合等に有用である。ステップS7以降の処理は、ステップS5よりも前に実行されてよい。これにより、ステップS5及びS6に係る処理負担が軽減され得る。安定器2が直列2灯形安定器でないことが分かっている場合等に有用である。また、ステップS7の処理は、省略(スキップ)されてもよい。
上記LEDランプ3は、LED50と、入力部10と、検出部60と、電力供給部40と、判断部71と、制御部72とを含む。LED50は、供給された電力を用いて点灯する。入力部10には、電圧が入力される。検出部60は、入力部10の電圧を検出する。電力供給部40は、電力可変モード及び定電力モードの少なくとも一方に切り替えることができる。電力可変モードでは、電力供給部40は、入力部10の電圧に応じてLED50に供給する電力の大きさを変化させる。定電力モードでは、電力供給部40は、入力部10の電圧に応じてLED50に供給する電力の大きさを変化させない。判断部71は、電力供給部40が電力可変モードであるときに検出部60により検出された検出結果と、電力供給部40が定電力モードであるときに検出部60により検出された検出結果とを用いて、入力部10に接続されている安定器の種類を判断する(ステップS5)。制御部72は、判断部71の判断結果に応じてLED50を点灯させる制御を行う(ステップS6、S10又はS11)。
このように、LEDランプ3では、電力供給部40の電力可変モード及び定電力モード間の切り替えを利用して入力部10に接続されている安定器の種類(或いは安定器の有無)が判断され、判断された種類に応じてLED50を点灯させる制御が行われる。これにより、入力部10に接続されている安定器2の特性に応じたLED50の点灯制御を行うことができる。したがって、HIDランプ用の安定器である安定器2を用いても、LEDランプ3を効率よく点灯させることが可能になる。例えば、既に設置されているHIDランプ装置(HIDランプ及びHIDランプ用安定器)において、HIDランプをLEDランプ3に置き換えれば、HIDランプ用の安定器をそのまま活用して、LEDランプ3を効率よく点灯させることができる。既存のHIDランプ用安定器を使用できるため、HIDランプをLEDランプ3に容易に置き換えるとともに、置き換えの際のコストを低減できる。
電力供給部40が電力可変モードであるときに検出部60により検出された電圧と、電力供給部40が定電力モードであるときに検出部により検出された電圧との差が所定の閾値以上であるとき(ステップS5:YES)、制御部72は電力供給部40を電力可変モードに切り替えてLEDを点灯させてもよい(ステップS6)。これにより、安定器2が直列2灯形安定器の場合に、LEDランプ3を効率よく点灯させることができる。
一実施形態において、LEDランプ3は、LED50と、入力部10と、検出部60と、インピーダンス調整部(リアクタンス調整部)20と、判断部71とを含んでいればよい。LED50、入力部10、及び検出部60の機能は前述のとおりである。インピーダンス調整部20は、第1インピーダンスモード(第1モード)及び第2インピーダンスモード(第2モード)の少なくとも一方に切り替えることができる。第1インピーダンスモードでは、入力部10から見たリアクタンス成分が第1の値である。第2インピーダンスモードでは、入力部10から見たリアクタンス成分が第2の値である。第2の値は、第1の値とは異なる。判断部71は、インピーダンス調整部20が第1インピーダンスモードであるときに検出部60により検出された検出結果と、インピーダンス調整部20が第2インピーダンスモードであるときに検出部60により検出された検出結果とを用いて、入力部10に接続されている安定器の種類を判断する(ステップS9)。制御部72は、制御部72の判断結果に応じてLED50を点灯させる制御を行う(ステップS10又はS11)。上記第1及び第2の値は、第2の値が第1の値と異なっており且つ入力部10に接続されている安定器の種類を判断可能な値に設定されていればよい。
このように、LEDランプ3では、インピーダンス調整部20の第1インピーダンスモード及び第2インピーダンスモード間の切り替えを利用して入力部10に接続されている安定器の種類が判断され、判断された種類に応じてLED50を点灯させる制御が行われる。これにより、入力部10に接続されている安定器2の特性に応じたLED50の点灯制御を行うことができるようになる。したがって、HIDランプ用の安定器である安定器2を用いても、LEDランプを効率よく点灯させるが可能になる。
判断部71は、入力部10に入力される電圧の波形が矩形であるか否かに応じて、入力部10に接続されている安定器2の種類を判断してよい(ステップS2)。このように、入力電圧波形に基づいて安定器2の種類を判断することもできる。
制御部72は、LED50の消費電力を増大させてもよい(ステップS7)。これにより、LED50の消費電力が増大した分だけ入力部10の電圧が大きくなり、その変化も顕在化する。その結果、例えば、インピーダンス調整部20が第1インピーダンスモードであるときに検出部60により検出された電圧と、インピーダンス調整部20が第2インピーダンスモードであるときに検出部60により検出された電圧との比較判断(ステップS9)が行いやすくなる。
一実施形態において、上記LEDランプ3は、LED50と、入力部10と、検出部60と、電力供給部40と、インピーダンス調整部20と、第1判断部71aと、第2判断部71bと、第3判断部71cとを含んでいればよい。LED50、入力部10、検出部60、電力供給部40及びインピーダンス調整部20の機能は前述のとおりである。第1判断部71aは、検出部60で検出された電圧の波形に基づいて入力部10に第1グループ(グループD)の安定器が接続されているか否かを判断する(ステップS2)。第2判断部71bは、第1判断部71aにより前述した第1グループの安定器2が接続されていると判断されないとき(ステップS2:NO)、電力供給部40が電力可変モードであるときに検出部60により検出された検出結果と、電力供給部40が定電力モードであるときに検出部60により検出された検出結果とを用いて入力部10に第2グループ(グループC)の安定器が接続されているか否かを判断する(ステップS5)。第3判断部71cは、第2判断部71bにより第2グループの安定器2が接続されていると判断されないとき(ステップS5:NO)、インピーダンス調整部20が第1インピーダンスモードであるときに検出部60により検出された検出結果と、インピーダンス調整部20が第2インピーダンスモードであるときに検出部60により検出された検出結果とを用いて、入力部10に第3グループ(グループA)の安定器2が接続されているか否かを判断する。第3判断部71cは、さらに、第3グループ(グループA)でない場合には、入力部10に第4グループ(グループB)の安定器が接続されている又は商用電力網等の電源が接続されていると判断してもよい(ステップS9)。これにより、LEDランプ3は、入力部10に第1〜第4グループのいずれに属する安定器が接続されているか又は商用電力網等の電源が接続されているかを判断するので、第1〜第4グループの安定器2又は安定器の無い場合に応じてLEDランプ3を点灯可能である(ステップS3、S6、S10及びS11)。
LEDランプ3が制御部72をさらに備える実施形態では、制御部72は、第1判断部71a、第2判断部71b又は第3判断部71cの判断結果に応じて、LED50を点灯させる際にインピーダンス調整部20を制御してよい。例えばこのようにインピーダンス調整部20を制御することで、LEDランプ3を好適に点灯させることができる。
例えば、制御部72は、第1判断部71aにより入力部10に第1グループの安定器が接続されていると判断された場合(ステップS2:YES)、第2判断部71bにより入力部10に第2グループの安定器が接続されていると判断された場合(ステップS5:YES)よりも、インピーダンス調整部20のリアクタンス成分が大きくなるようにインピーダンス調整部20を制御してよい(ステップS3)。例えばこのようにインピーダンス調整部20を制御することで、LEDランプ3を好適に点灯させることができる。
インピーダンス調整部20は、高電位の入力端子であるノード12(第1端子)と、低電位の入力端子であるノード13(第2端子)と、高電位の出力端子であるノード22(第3端子)と、低電位の出力端子であるノード23(第4端子)とを有し、第1インピーダンスモードであるとき、第2インピーダンスモードであるときと比較して、ノード12−ノード22間、又は、ノード13−ノード23間のリアクタンス成分が大きくなってよい。例えばこのような構成によって、インピーダンス調整部20のリアクタンス成分を調整することができる。
インピーダンス調整部20は、第2インピーダンスモードから第1インピーダンスモードに変化するとき、インピーダンス調整部20のノード12−ノード22間にはコイル要素(例えば図7に示されるコイルL20)が追加されてよい。例えばこのようにして、第1インピーダンスモード及び第2インピーダンスモードにおけるリアクタンス成分を調整することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、インピーダンス調整部20は、図7に示した構成に限定されず、入力部から見たリアクタンス成分が第1の値、第1の値とは異なる第2の値、及び、第1の値及び第2の値とは異なる第3の値を取り得る構成とすることが好ましい。図7に示したインピーダンス調整部20はインダクタンス成分を直列に有する、有さない(バイパスする)、又は、並列に有するように切り替わる構成となっているが、インピーダンス調整部は、上述の第1〜第3の値に対応して、キャパシタンス成分を直列に有する、有さない(バイパスする)、又は、並列に有するように切り替わってもよい。このようなキャパシタンス成分を利用した切り替えによっても、これまで説明したような判断部71による判断、及び、制御部72による制御を行えることを、当業者は理解するであろう。インピーダンス調整部20は、入力部10から見たリアクタンス成分が、少なくとも第1及び第2の値を取り得る構成を備えていればよい。
例えば、図7に示したコイルL21、コイルL22、コイルL23のそれぞれを図示しないコンデンサC21、コンデンサC22、コンデンサC23に置き換えても良い。また、図7に示したコイルL21、コイルL22、コイルL23の少なくとも1つをコンデンサに置き換えても良い。また、図7に示したコイルL21、コイルL22、コイルL23のそれぞれの少なくとも1つにコンデンサや抵抗を追加してもよい。
別の変形実施形態として、インピーダンス調整部20の接続態様を変更しても良い。例えば、図7に示したノード12をノード13に変更し、図7に示したノード13をノード12に変更し、図7に示したノード22をノード23に変更し、図7に示したノード23をノード22に変更してもよい。このようなノード位置の変更を行うとともに上述したコイルL21、コイルL22、コイルL23をコンデンサに置き換える変更等を行っても良い。上述した実施形態と同様の作用効果が得られるからである。
フィルタ回路31(図1参照)は、例えば制御部72が開閉制御可能な図示しないリレーによって、バイパス可能に構成されていてもよい。フィルタ回路31がバイパスされる場合は、インピーダンス調整部20(ノード22及びノード23)と、整流回路32とが直接接続されることになる。例えば、制御部72は、基本的にはフィルタ回路31をバイパスさせておき、調光無しの定電力形安定器又はAC直結形用の点灯制御(図11のステップS11)を行うときにのみ、インダクタンス成分(例えばフィルタ回路31に含まれる)がインピーダンス調整部20と整流回路32との間に設けられるようにしてもよい。先に説明したように、安定器2がAC直結形又は調光無しの定電力形安定器である場合に、フィルタ回路31によるノイズ除去が特に有用だからである。それ以外の場合にはフィルタ回路31がバイパスされるので、例えばフィルタ回路31の挿入損失を回避することができる。
また、LEDランプ3は、以下に例示するように、さまざまな異常を検出し、それに対応した制御を行うように構成されていてもよい。
[LED電流値の監視]
LEDランプ3において、LED50を流れる電流が正常範囲内か否かが監視されてよい。この確認は、判断部71が、電流検出部43により検出された電流値が所定の範囲内であるか否かを判断することによって行われてよい。電流値が正常範囲内でない場合、制御部72は、LED50の消費電力が最小となるように、電力供給部40を制御してよい。これにより、LED50の輝度が低下させて(LEDランプ3を暗くして)、ユーザに、LEDランプ3に異常が発生していることを知らせることができる。
[ファン回転数の監視]
LEDランプ3は、発熱要素(例えばLED50等)を冷却するための図示しないファンを備えていてよい。この場合、LEDランプ3において、ファンの回転数が一定以上であるか否かが監視されてよい。この監視は、例えば、判断部71がファンの回転数に関する情報を取得して行ってよい。ファンの回転数が一定以上でない場合(ファンが故障等している可能性がある場合)、制御部72は、LED50の消費電力が最小となるように、電力供給部40を制御してよい。
[バリスタの監視]
先に説明したように、保護回路11はバリスタ及びヒューズを含む。検出部60によって、バリスタの状態が確認されてよい。例えば、検出部60は、保護回路11内のヒューズが切れていないときに発光(ON)するように設けられたフォトカプラの発光状態が検出可能に構成されていてよい。ヒューズは、バリスタの発熱によって切れるようになっている。検出部60は、フォトカプラの発光が停止したこと(OFFになったこと)に応じて、バリスタの異常状態を検出する。或いは、検出部60は、バリスタの状態に応じたFB電圧(バリスタ正常時は例えば0V)が検出可能に構成されていてよい。検出部60は、FB電圧が所定の閾値以上の場合に、バリスタが異常であると検出してよい。検出部60によりバリスタの異常が検出された場合、制御部72は、LED50の消費電力が最小となるように、電力供給部40を制御してよい。
[リレーの監視]
LEDランプ3におけるリレーが監視されてもよい。リレーの例は、保護回路11内の図示しないリレー、及び、図7に示したインピーダンス調整部20内のリレーである。この監視は、例えば、判断部71が各リレーの開閉状態に関する情報を取得し、制御部72による制御に従った状態(想定している状態)との整合性を判断して行ってよい。この判断は、例えば判断部71が行ってよい。整合していない場合、制御部72は、LED50の消費電力が最小となるように電力供給部40を制御してよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、インピーダンス調整部20は、コイルL20、リレー203〜206以外に、コンデンサ、抵抗、コイル、スイッチング素子等を含んでいてもよい。
また、インピーダンス調整部20は、例えば、HIDランプとLEDランプの負荷状態の違いを補正する模擬負荷回路として用いられてよい。