WO2013183244A1 - 点灯装置 - Google Patents

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辻村　充弘
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Definitions

  • the present invention relates to a lighting device.
  • a lighting device that lights a light emitting diode (LED) as a light source.
  • LED light emitting diode
  • a lighting device that turns on both a main light source composed of a large number of LEDs and an auxiliary light source composed of a small number of LEDs, for example, as indirect light (see, for example, Japanese Patent Publication No. 2011-222360). .
  • FIG. 4 shows a circuit configuration diagram of a conventional lighting device that lights two light source units.
  • the lighting device includes a full-wave rectifier circuit 101, a power factor correction circuit 102, a first lighting power supply unit 103, and a second lighting power supply unit 104. And this lighting device supplies lighting power to the 1st light source part 105 which is a main light source, and the 2nd light source part 106 which is an auxiliary light source by using commercial power supply E101 (100V, 50Hz / 60Hz) as an input power supply. .
  • E101 100V, 50Hz / 60Hz
  • the full-wave rectifier circuit 101 is configured by a diode bridge, and generates a rectified voltage Vdb by full-wave rectifying the AC voltage Vac supplied from the commercial power supply E101.
  • the power factor correction circuit 102 includes a boost chopper circuit including an inductor L101, a diode D101, a switching element Q101, and a capacitor C101.
  • a series circuit of an inductor L101 and a switching element Q101 is connected between the output terminals of the full-wave rectifier circuit 101, and a series circuit of a diode D101 and a capacitor C101 is connected in parallel to the switching element Q101.
  • a switching control unit (not shown) performs switching control for repeatedly switching on and off the switching element Q101, thereby generating a DC voltage Vdc11 obtained by boosting the rectified voltage Vdb between both ends of the capacitor C101.
  • the power factor correction circuit 102 reduces the harmonic distortion of the input current from the commercial power supply E101 and suppresses the reduction of the power factor.
  • the first lighting power supply unit 103 includes a step-down chopper circuit including an inductor L102, a diode D102, a switching element Q102, and a capacitor C102.
  • a series circuit of a capacitor C102, an inductor L102, and a switching element Q102 is connected between the output terminals of the power factor correction circuit 102, and a diode D102 is connected in parallel to the series circuit of the capacitor C102 and the inductor L102.
  • the switching control unit (not shown) performs switching control for repeatedly turning on and off the switching element Q102, thereby generating a DC voltage Vdc12 obtained by stepping down the DC voltage Vdc11 between both ends of the capacitor C102.
  • the first light source unit 105 is configured by connecting a plurality of light emitting diodes LD101 in series, connected in parallel to the capacitor C102, and applied with a DC voltage Vdc12.
  • the switch controller of the first lighting power supply unit 103 controls the DC voltage Vdc12 by switching the switching element Q102 so that a predetermined DC current is supplied to the first light source unit 105.
  • the current supplied to the first light source unit 105 is controlled at a constant current.
  • the DC voltage Vdc12 is applied and a predetermined DC current flows, whereby each light emitting diode LD101 is turned on.
  • the second lighting power supply unit 104 includes a step-down chopper circuit including an inductor L103, a diode D103, a switching element Q103, and a capacitor C103.
  • a series circuit of a capacitor C103, an inductor L103, and a switching element Q103 is connected between the output terminals of the power factor correction circuit 102, and a diode D103 is connected in parallel to the series circuit of the capacitor C103 and the inductor L103.
  • the switching control unit (not shown) performs switching control for repeatedly turning on and off the switching element Q103, thereby generating a DC voltage Vdc13 obtained by stepping down the DC voltage Vdc11 between both ends of the capacitor C103.
  • the second light source unit 106 is configured by connecting a plurality of light emitting diodes LD101 in series, connected in parallel to the capacitor C103, and applied with a DC voltage Vdc13.
  • the switch controller of the second lighting power supply unit 104 controls the DC voltage Vdc13 by switching the switching element Q103 so that a predetermined DC current is supplied to the second light source unit 106.
  • the current supplied to the second light source unit 106 is controlled at a constant current.
  • the DC voltage Vdc13 is applied and a predetermined DC current flows, whereby each light emitting diode LD101 is turned on.
  • the first light source unit 105 since the first light source unit 105 is used as a main light source, the first light source unit 105 includes more light emitting diodes LD101 than the second light source unit 106. Therefore, the DC voltage Vdc12 output from the first lighting power supply unit 103 is higher than the DC voltage Vdc13 output from the second lighting power supply unit 104. In this conventional example, the DC voltage Vdc12 is set to 300V, and the DC voltage Vdc13 is set to 20V.
  • the DC voltage Vdc11 output from the power factor correction circuit 102 needs to be set higher than the DC voltages Vdc12 and Vdc13. There is. In this conventional example, the DC voltage Vdc11 output from the power factor correction circuit 102 is set to 410V.
  • the first and second lighting power supply units 103 and 104 in the lighting device of the conventional example are connected in parallel to each other, and the first lighting power supply unit 103 uses the power factor correction circuit 102 as an input power source.
  • the second lighting power supply unit 104 supplies lighting power to the second light source unit 106 by using the power factor correction circuit 102 as an input power source.
  • the present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object thereof is to provide a lighting device that can be downsized and reduced in price.
  • the lighting device includes a rectifier circuit that rectifies an AC voltage, a power factor correction circuit that generates a first DC voltage using the rectified voltage output from the rectifier circuit as an input, and smoothes the rectified voltage to obtain a second voltage. And a first lighting power supply unit that supplies lighting power to a first light source unit that includes one or more light emitting elements using the first DC voltage as an input power source. And one or more second lighting power supply units for supplying lighting power to a second light source unit composed of one or more light emitting elements using the second DC voltage as an input power source. The output voltage of the plurality of second lighting power supply units is smaller than the output voltage of the first to plurality of first lighting power supply units.
  • the one or more first lighting power supply units include a step-down chopper circuit.
  • the one or more second lighting power supply units include a step-down chopper circuit.
  • the one or more first lighting power supply units are a plurality of first lighting power supply units
  • the one or more second lighting power supply units are a plurality of second lighting power supply units.
  • a sum of output powers of the plurality of first lighting power supply units is greater than 25 W, and a sum of output powers of the plurality of second lighting power supply units is 15 W or less. preferable.
  • the second DC voltage is lower than the first DC voltage.
  • the power factor correction circuit may generate the first DC voltage by boosting the rectified voltage so that the first DC voltage is higher than the second DC voltage. preferable.
  • the one or more first lighting power supply units may step down the first DC voltage to generate the output voltage of the one or more first lighting power supply units. preferable.
  • the one or more second lighting power supply units may step down the second DC voltage to generate the output voltage of the one or more second lighting power supply units. preferable.
  • the capacitor is preferably connected in parallel with the power factor correction circuit.
  • the present invention it is possible to reduce the withstand voltage of the parts constituting the second lighting power supply unit, and to reduce the size and the price.
  • FIG. 3A is a waveform diagram showing input current waveforms when two first light source units are turned on and two second light source units are turned off in the lighting device according to the second embodiment of the present invention.
  • 3C is a waveform diagram showing an input current waveform when two second light source units are turned on and two first light source units are turned off in the lighting device of Embodiment 2 of the present invention, In the lighting device of Embodiment 2 of this invention, it is a wave form diagram which shows an input electric current waveform at the time of making two 1st light source parts and two 2nd light source parts light. It is a circuit block diagram of the conventional lighting device.
  • FIG. 1 shows a circuit configuration diagram of the lighting device of the present embodiment.
  • the lighting device according to the present embodiment includes a full-wave rectifier circuit 1, a power factor correction circuit 2, a first lighting power supply unit 3, a second lighting power supply unit 4, and a capacitor C4.
  • the lighting device according to the present embodiment includes a first light source unit 5 including a large number of light emitting diodes LD1 used as a main light source and a small number of light emitting diodes LD1 using a commercial power supply E1 (100 V, 50/60 Hz) as an input power supply.
  • E1 100 V, 50/60 Hz
  • lighting power is supplied to the second light source unit 6 that is used as an auxiliary light source that is irradiated as indirect light.
  • the full-wave rectifier circuit 1 (rectifier circuit) is composed of a diode bridge, and generates a rectified voltage Vdb by full-wave rectifying the AC voltage Vac supplied from the commercial power supply E1.
  • the power factor correction circuit 2 includes a boost chopper circuit including an inductor L1, a diode D1, a switching element Q1, and a capacitor C1.
  • a series circuit of an inductor L1 and a switching element Q1 is connected between the output terminals of the full-wave rectifier circuit 1, and a series circuit of a diode D1 and a capacitor C1 is connected in parallel to the switching element Q1.
  • a switching control unit (not shown) performs switching control for repeatedly switching the switching element Q1 on and off, thereby generating a DC voltage Vdc1 (first DC voltage) obtained by boosting the rectified voltage Vdb between both ends of the capacitor C1.
  • Vdc1 first DC voltage
  • the first lighting power supply unit 3 includes a step-down chopper circuit including an inductor L2, a diode D2, a switching element Q2, and a capacitor C2.
  • a series circuit of a capacitor C2, an inductor L2, and a switching element Q2 is connected between the output terminals of the power factor correction circuit 2, and a diode D2 is connected in parallel to the series circuit of the capacitor C2 and the inductor L2.
  • the switching control unit (not shown) performs switching control for repeatedly switching the switching element Q2 on and off, so that the DC voltage Vdc2 obtained by stepping down the DC voltage Vdc1 (first lighting power supply unit 3) between both ends of the capacitor C2.
  • Output voltage i.e., the first output voltage).
  • the first light source unit 5 is configured by connecting a plurality of light emitting diodes LD1 (light emitting elements) in series, connected in parallel to the capacitor C2, and applied with a DC voltage Vdc2.
  • the switch control unit of the first lighting power supply unit 3 controls the DC voltage Vdc2 by switching the switching element Q2 so that a predetermined DC current is supplied to the first light source unit 5.
  • the current supplied to the first light source unit 5 is subjected to constant current control.
  • each light emitting diode LD ⁇ b> 1 is turned on when a DC voltage Vdc ⁇ b> 2 is applied and a predetermined DC current flows.
  • the 1st light source part 5 of this embodiment is comprised by several light emitting diode LD1, you may be comprised by the single light emitting diode.
  • the capacitor C4 is connected between the output terminals of the full-wave rectifier circuit 1 (connected in parallel with the power factor correction circuit 2), and generates a DC voltage Vdc4 (second DC voltage) obtained by smoothing the rectified voltage Vdb. That is, the full-wave rectifier circuit 1 and the capacitor C4 constitute a capacitor input type rectifying and smoothing circuit.
  • the second lighting power supply unit 4 includes a step-down chopper circuit including an inductor L3, a diode D3, a switching element Q3, and a capacitor C3.
  • a series circuit of the capacitor C3, the inductor L3, and the switching element Q3 is connected in parallel to the capacitor C4, and a diode D3 is connected in parallel to the series circuit of the capacitor C3 and the inductor L3.
  • the switching control unit (not shown) performs switching control to repeatedly turn on and off the switching element Q3, so that the DC voltage Vdc3 (second lighting power supply unit 4) obtained by stepping down the DC voltage Vdc4 between both ends of the capacitor C3. Output voltage or second output voltage).
  • the second light source unit 6 is configured by connecting a plurality of light emitting diodes LD1 (light emitting elements) in series, connected in parallel to the capacitor C3, and applied with a DC voltage Vdc3.
  • the switch controller of the second lighting power supply unit 4 controls the DC voltage Vdc3 by switching the switching element Q3 so that a predetermined DC current is supplied to the second light source unit 6.
  • the current supplied to the second light source unit 6 is controlled at a constant current.
  • the second light source unit 6 is applied with the DC voltage Vdc3, and a predetermined DC current flows, whereby each light emitting diode LD1 is lit.
  • the 2nd light source part 6 of this embodiment is comprised by several light emitting diode LD1, you may be comprised by the single light emitting diode.
  • the first light source unit 5 since the first light source unit 5 is used as a main light source, the first light source unit 5 includes more light emitting diodes LD1 than the second light source unit 6. Therefore, the DC voltage Vdc2 output from the first lighting power supply unit 3 is higher than the DC voltage Vdc3 output from the second lighting power supply unit 4. In the present embodiment, the DC voltage Vdc2 is set to 300V, and the DC voltage Vdc3 is set to 20V.
  • the first lighting power supply unit 3 supplies lighting power to the first light source unit 5 using the DC voltage Vdc1 output from the power factor correction circuit 2 as an input power source.
  • the second lighting power supply unit 4 supplies lighting power to the second light source unit 6 using the DC voltage Vdc4 output from the capacitor C4 as an input power source.
  • the first lighting power supply unit 3 uses the DC voltage Vdc1 as an input power supply
  • the first lighting power supply unit 3 needs to be configured using components having a rated voltage (withstand voltage) of 410 V or more.
  • the second lighting power supply unit 4 uses the DC voltage Vdc4 lower than the DC voltage Vdc1 as an input power supply, the rated voltage (withstand voltage) is lower than that when the DC voltage Vdc1 is used as an input power supply, for example, 250V. These parts can be used.
  • the capacitor C4 having a low output voltage as the input power source of the second lighting power supply unit 4 having a low output voltage, the size and cost of components constituting the second lighting power supply unit 4 are reduced.
  • the lighting device itself can be downsized and the price can be reduced.
  • the lighting device includes two first lighting power supply units 3a and 3b and two second lighting power supply units 4a and 4b, and includes the first light source units 5a and 5b and the second light source units 5a and 5b. Lighting power is supplied to the light source units 6a and 6b.
  • each of the 1st lighting power supply part 3a, 3b is the same structure as the 1st lighting power supply part 3 of Embodiment 1, and attaches a or b to the end of a code
  • a description of the configuration of each of the supply units 3a and 3b is omitted.
  • each of the 2nd lighting power supply part 4a, 4b is the same structure as the 2nd lighting power supply part 4 of Embodiment 1, and attaches a or b to the end of a code
  • a description of the configuration of each of the supply units 4a and 4b is omitted.
  • the DC voltage Vdc2a output from the first lighting power supply unit 3a is set to 250 V
  • the DC current supplied to the first light source unit 5a is set to 350 mA
  • the output power of 3a is about 88W.
  • the DC voltage Vdc2b output from the first lighting power supply unit 3b is set to 250 V
  • the DC current supplied to the first light source unit 5b is set to 350 mA
  • the output power of 3b is about 88W.
  • the DC voltage Vdc3a output from the second lighting power supply unit 4a is set to 26 V
  • the DC current supplied to the second light source unit 6a is set to 350 mA
  • the output power of 4a is about 9W.
  • the DC voltage Vdc3b output from the second lighting power supply unit 4b is set to 17V
  • the DC current supplied to the second light source unit 6b is set to 350 mA
  • the output power of 4b is about 6W.
  • the second lighting power supply units 4a and 4b are not the DC voltage Vdc1 output by the power factor correction circuit 2, but the DC voltage Vdc4 output by the capacitor C4. Is the input power source. Therefore, since the second lighting power supply units 4a and 4b can be configured using components having a low rated voltage (withstand voltage), the size and cost of the components can be reduced, and the lighting device itself can be reduced in size. And price reduction can be realized.
  • FIG. 3A shows a waveform diagram of the input current (input current from the commercial power supply E1) when the first light source units 5a and 5b are turned on and the second light source units 6a and 6b are turned off.
  • FIG. 3B shows a waveform diagram of the input current when the second light source units 6a and 6b are turned on and the first light source units 5a and 5b are turned off.
  • FIG. 3C shows a waveform diagram of the input current when the first light source units 5a and 5b and the second light source units 6a and 6b are turned on.
  • the first lighting power supply units 3a and 3b that supply the lighting power to the first light source units 5a and 5b use the power factor correction circuit 2 as an input power source. Therefore, when the first light source units 5a and 5b are turned on and the second light source units 6a and 6b are turned off, the power factor is improved and the harmonic distortion is reduced (see FIG. 3A).
  • the second lighting power supply units 4a and 4b that supply the lighting power to the second light source units 6a and 6b use a capacitor input type rectifier circuit including the full-wave rectifier circuit 1 and the capacitor C4 as an input power source. Therefore, when the second light source parts 6a and 6b are turned on and the first light source parts 5a and 5b are turned off, as shown in FIG. 3B, when the polarity of the input current (with a period T1) is reversed (time An inrush current to the capacitor C4 occurs at times t1 and t11 after a predetermined time has elapsed from t0, t10).
  • the input current waveforms shown in FIGS. 3A and 3B are synthesized as shown in FIG. 3C. Waveform.
  • the harmonic of input current is Class C standards defined by IEC can be satisfied.

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Abstract

　点灯装置は、交流電圧を整流する整流回路と、整流回路が出力する整流電圧を入力として第１の直流電圧を生成する力率改善回路と、整流電圧を平滑して第２の直流電圧を生成するコンデンサとを備える。また、点灯装置は、第１の点灯電力供給部と、第２の点灯電力供給部とを備える。第１の点灯電力供給部は、第１の直流電圧を入力電源とし、１乃至複数の発光ダイオードからなる第１の光源部に点灯電力を供給する。第２の点灯電力供給部は、第２の直流電圧を入力電源とし、１乃至複数の発光ダイオードからなる第２の光源部に点灯電力を供給する。第２の点灯電力供給部が出力する出力電圧は、第１の点灯電力供給部が出力する出力電圧よりも小さい。

Description

点灯装置
　本発明は、点灯装置に関するものである。
　従来、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）を光源として点灯させる点灯装置がある。また、多数のＬＥＤからなる主光源と、小数のＬＥＤからなり例えば間接光として照射させる補助光源との両光源を点灯させる点灯装置がある（例えば、日本国公開特許第２０１１－２２２３６０号公報参照）。
　図４に、２つの光源部を点灯させる従来の点灯装置の回路構成図を示す。この点灯装置は、全波整流回路１０１と、力率改善回路１０２と、第１の点灯電力供給部１０３と、第２の点灯電力供給部１０４とで構成されている。そして、この点灯装置は、商用電源Ｅ１０１（１００Ｖ，５０Ｈｚ／６０Ｈｚ）を入力電源として、主光源である第１の光源部１０５および、補助光源である第２の光源部１０６に点灯電力を供給する。
　全波整流回路１０１は、ダイオードブリッジで構成されており、商用電源Ｅ１０１から供給される交流電圧Ｖａｃを全波整流して整流電圧Ｖｄｂを生成する。
　力率改善回路１０２は、インダクタＬ１０１とダイオードＤ１０１とスイッチング素子Ｑ１０１とコンデンサＣ１０１とからなる昇圧チョッパ回路で構成されている。全波整流回路１０１の出力端間に、インダクタＬ１０１とスイッチング素子Ｑ１０１との直列回路が接続され、スイッチング素子Ｑ１０１に対してダイオードＤ１０１とコンデンサＣ１０１との直列回路が並列接続されている。そして、図示しないスイッチ制御部によって、スイッチング素子Ｑ１０１がオン・オフを繰り返すスイッチング制御されることで、コンデンサＣ１０１の両端間に、整流電圧Ｖｄｂを昇圧した直流電圧Ｖｄｃ１１が生成される。また、この力率改善回路１０２によって、商用電源Ｅ１０１からの入力電流の高調波歪みが低減され、力率の低下が抑制される。
　第１の点灯電力供給部１０３は、インダクタＬ１０２とダイオードＤ１０２とスイッチング素子Ｑ１０２とコンデンサＣ１０２とからなる降圧チョッパ回路で構成されている。力率改善回路１０２の出力端間に、コンデンサＣ１０２とインダクタＬ１０２とスイッチング素子Ｑ１０２との直列回路が接続され、コンデンサＣ１０２とインダクタＬ１０２との直列回路に対してダイオードＤ１０２が並列接続されている。そして、図示しないスイッチ制御部によって、スイッチング素子Ｑ１０２がオン・オフを繰り返すスイッチング制御されることで、コンデンサＣ１０２の両端間に、直流電圧Ｖｄｃ１１を降圧した直流電圧Ｖｄｃ１２が生成される。
　第１の光源部１０５は、複数の発光ダイオードＬＤ１０１が直列接続されることで構成されており、コンデンサＣ１０２に対して並列接続され、直流電圧Ｖｄｃ１２が印加される。また、第１の点灯電力供給部１０３のスイッチ制御部は、第１の光源部１０５に所定の直流電流が供給されるように、スイッチング素子Ｑ１０２をスイッチング制御して直流電圧Ｖｄｃ１２を制御することで、第１の光源部１０５に供給される電流を定電流制御している。そして、第１の光源部１０５は、直流電圧Ｖｄｃ１２が印加され、所定の直流電流が流れることで、各発光ダイオードＬＤ１０１が点灯する。
　第２の点灯電力供給部１０４は、インダクタＬ１０３とダイオードＤ１０３とスイッチング素子Ｑ１０３とコンデンサＣ１０３とからなる降圧チョッパ回路で構成されている。力率改善回路１０２の出力端間に、コンデンサＣ１０３とインダクタＬ１０３とスイッチング素子Ｑ１０３との直列回路が接続され、コンデンサＣ１０３とインダクタＬ１０３との直列回路に対してダイオードＤ１０３が並列接続されている。そして、図示しないスイッチ制御部によって、スイッチング素子Ｑ１０３がオン・オフを繰り返すスイッチング制御されることで、コンデンサＣ１０３の両端間に、直流電圧Ｖｄｃ１１を降圧した直流電圧Ｖｄｃ１３が生成される。
　第２の光源部１０６は、複数の発光ダイオードＬＤ１０１が直列接続されることで構成されており、コンデンサＣ１０３に対して並列接続され、直流電圧Ｖｄｃ１３が印加される。また、第２の点灯電力供給部１０４のスイッチ制御部は、第２の光源部１０６に所定の直流電流が供給されるように、スイッチング素子Ｑ１０３をスイッチング制御して直流電圧Ｖｄｃ１３を制御することで、第２の光源部１０６に供給される電流を定電流制御している。そして、第２の光源部１０６は、直流電圧Ｖｄｃ１３が印加され、所定の直流電流が流れることで、各発光ダイオードＬＤ１０１が点灯する。
　また、第１の光源部１０５は、主光源として用いられるため、第２の光源部１０６よりも多くの発光ダイオードＬＤ１０１で構成されている。したがって、第１の点灯電力供給部１０３が出力する直流電圧Ｖｄｃ１２は、第２の点灯電力供給部１０４が出力する直流電圧Ｖｄｃ１３よりも大きい。なお、本従来例では、直流電圧Ｖｄｃ１２が３００Ｖに設定され、直流電圧Ｖｄｃ１３が２０Ｖに設定されている。
　また、第１，第２の点灯電力供給部１０３，１０４が降圧チョッパ回路で構成されているため、力率改善回路１０２が出力する直流電圧Ｖｄｃ１１は、直流電圧Ｖｄｃ１２，Ｖｄｃ１３よりも高く設定する必要がある。なお、本従来例では、力率改善回路１０２が出力する直流電圧Ｖｄｃ１１は、４１０Ｖに設定されている。
　このように、本従来例の点灯装置における第１，第２の点灯電力供給部１０３，１０４は、互いに並列接続され、第１の点灯電力供給部１０３は、力率改善回路１０２を入力電源として、第１の光源部１０５に点灯電力を供給し、第２の点灯電力供給部１０４は、力率改善回路１０２を入力電源として、第２の光源部１０６に点灯電力を供給する。
　しかし、従来の点灯装置では、第２の点灯電力供給部１０４が出力する直流電圧Ｖｄｃ１３は２０Ｖと低いにもかかわらず、力率改善回路１０２が出力する直流電圧Ｖｄｃ１１（＝４１０Ｖ）を入力電源としている。したがって、第２の点灯電力供給部１０４は、定格電圧（耐圧）が４１０Ｖ以上の部品で構成する必要がある。そのため、第２の点灯電力供給部１０４を構成する部品の形状が大きくなり、さらに価格が高くなるので、点灯装置自体が大型化し価格が高くなるという問題があった。
　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、小型化および価格を低下させることができる点灯装置を提供することにある。
　本発明の点灯装置は、交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路が出力する整流電圧を入力として第１の直流電圧を生成する力率改善回路と、前記整流電圧を平滑して第２の直流電圧を生成するコンデンサと、前記第１の直流電圧を入力電源とし、１乃至複数の発光素子からなる第１の光源部に点灯電力を供給する１乃至複数の第１の点灯電力供給部と、前記第２の直流電圧を入力電源とし、１乃至複数の発光素子からなる第２の光源部に点灯電力を供給する１乃至複数の第２の点灯電力供給部とを備え、前記１乃至複数の第２の点灯電力供給部の出力電圧は、前記１乃至複数の第１の点灯電力供給部の出力電圧よりも小さいことを特徴とする。
　この点灯装置において、前記１乃至複数の第１の点灯電力供給部は、降圧チョッパ回路で構成されることが好ましい。
　この点灯装置において、前記１乃至複数の第２の点灯電力供給部は、降圧チョッパ回路で構成されることが好ましい。
　この点灯装置において、前記１乃至複数の第１の点灯電力供給部は、複数の第１の点灯電力供給部であり、前記１乃至複数の第２の点灯電力供給部は、複数の第２の点灯電力供給部であり、前記複数の第１の点灯電力供給部の出力電力の総和は２５Ｗよりも大きく、前記複数の第２の点灯電力供給部の出力電力の総和は１５Ｗ以下であることが好ましい。
　この点灯装置において、前記第２の直流電圧は、前記第１の直流電圧よりも低いことが好ましい。
　この点灯装置において、前記力率改善回路は、前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧よりも高くなるように、前記整流電圧を昇圧して前記第１の直流電圧を生成することが好ましい。
　この点灯装置において、前記１乃至複数の第１の点灯電力供給部は、前記第１の直流電圧を降圧して前記１乃至複数の第１の点灯電力供給部の前記出力電圧を生成することが好ましい。
　この点灯装置において、前記１乃至複数の第２の点灯電力供給部は、前記第２の直流電圧を降圧して前記１乃至複数の第２の点灯電力供給部の前記出力電圧を生成することが好ましい。
　この点灯装置において、前記コンデンサは、前記力率改善回路と並列接続されていることが好ましい。
　以上説明したように、本発明では、第２の点灯電力供給部を構成する部品の耐圧を下げることができ、小型化および価格を低下させることができるという効果がある。
　本発明の好ましい実施形態をより詳細に記載する。本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な記載および添付図面に関連して一層よく理解される。
本発明の実施形態１の点灯装置の回路構成図である。 本発明の実施形態２の点灯装置の回路構成図である。 図３Ａは、本発明の実施形態２の点灯装置において、２つの第１の光源部を点灯させ、２つの第２の光源部を消灯している場合における入力電流波形を示す波形図、図３Ｂは、本発明の実施形態２の点灯装置において、２つの第２の光源部を点灯させ、２つの第１の光源部を消灯している場合における入力電流波形を示す波形図、図３Ｃは、本発明の実施形態２の点灯装置において、２つの第１の光源部および２つの第２の光源部を点灯させた場合における入力電流波形を示す波形図である。 従来の点灯装置の回路構成図である。
　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の回路構成図を示す。本実施形態の点灯装置は、全波整流回路１と、力率改善回路２と、第１の点灯電力供給部３と、第２の点灯電力供給部４と、コンデンサＣ４とで構成されている。そして、本実施形態の点灯装置は、商用電源Ｅ１（１００Ｖ，５０／６０Ｈｚ）を入力電源として、多数の発光ダイオードＬＤ１からなり主光源として用いられる第１の光源部５と、少数の発光ダイオードＬＤ１からなり例えば間接光として照射させる補助光源として用いられる第２の光源部６とに点灯電力を供給する。
　全波整流回路１（整流回路）は、ダイオードブリッジで構成されており、商用電源Ｅ１から供給される交流電圧Ｖａｃを全波整流して整流電圧Ｖｄｂを生成する。
　力率改善回路２は、インダクタＬ１とダイオードＤ１とスイッチング素子Ｑ１とコンデンサＣ１とからなる昇圧チョッパ回路で構成されている。全波整流回路１の出力端間に、インダクタＬ１とスイッチング素子Ｑ１との直列回路が接続され、スイッチング素子Ｑ１に対してダイオードＤ１とコンデンサＣ１との直列回路が並列接続されている。そして、図示しないスイッチ制御部によって、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフを繰り返すスイッチング制御されることで、コンデンサＣ１の両端間に整流電圧Ｖｄｂを昇圧した直流電圧Ｖｄｃ１（第１の直流電圧）が生成される。また、この力率改善回路１０２によって、商用電源Ｅ１からの入力電流の高調波歪みが低減され、力率の低下が抑制される。
　第１の点灯電力供給部３は、インダクタＬ２とダイオードＤ２とスイッチング素子Ｑ２とコンデンサＣ２とからなる降圧チョッパ回路で構成されている。力率改善回路２の出力端間に、コンデンサＣ２とインダクタＬ２とスイッチング素子Ｑ２との直列回路が接続され、コンデンサＣ２とインダクタＬ２との直列回路に対してダイオードＤ２が並列接続されている。そして、図示しないスイッチ制御部によって、スイッチング素子Ｑ２がオン・オフを繰り返すスイッチング制御されることで、コンデンサＣ２の両端間に、直流電圧Ｖｄｃ１を降圧した直流電圧Ｖｄｃ２（第１の点灯電力供給部３の出力電圧すなわち第１の出力電圧）が生成される。
　第１の光源部５は、複数の発光ダイオードＬＤ１（発光素子）が直列接続されることで構成されており、コンデンサＣ２に対して並列接続され、直流電圧Ｖｄｃ２が印加される。また、第１の点灯電力供給部３のスイッチ制御部は、第１の光源部５に所定の直流電流が供給されるように、スイッチング素子Ｑ２をスイッチング制御して直流電圧Ｖｄｃ２を制御することで、第１の光源部５に供給される電流を定電流制御している。そして、第１の光源部５は、直流電圧Ｖｄｃ２が印加され、所定の直流電流が流れることで、各発光ダイオードＬＤ１が点灯する。なお、本実施形態の第１の光源部５は、複数個の発光ダイオードＬＤ１で構成されているが、単数の発光ダイオードで構成されていてもよい。
　コンデンサＣ４は、全波整流回路１の出力端間に接続（力率改善回路２と並列接続）されており、整流電圧Ｖｄｂを平滑した直流電圧Ｖｄｃ４（第２の直流電圧）を生成する。すなわち、全波整流回路１とコンデンサＣ４とで、コンデンサインプット型の整流平滑回路を構成している。
　第２の点灯電力供給部４は、インダクタＬ３とダイオードＤ３とスイッチング素子Ｑ３とコンデンサＣ３とからなる降圧チョッパ回路で構成されている。コンデンサＣ３とインダクタＬ３とスイッチング素子Ｑ３との直列回路がコンデンサＣ４に対して並列接続され、コンデンサＣ３とインダクタＬ３との直列回路に対してダイオードＤ３が並列接続されている。そして、図示しないスイッチ制御部によって、スイッチング素子Ｑ３がオン・オフを繰り返すスイッチング制御されることで、コンデンサＣ３の両端間に、直流電圧Ｖｄｃ４を降圧した直流電圧Ｖｄｃ３（第２の点灯電力供給部４の出力電圧すなわち第２の出力電圧）が生成される。
　第２の光源部６は、複数の発光ダイオードＬＤ１（発光素子）が直列接続されることで構成されており、コンデンサＣ３に対して並列接続され、直流電圧Ｖｄｃ３が印加される。また、第２の点灯電力供給部４のスイッチ制御部は、第２の光源部６に所定の直流電流が供給されるように、スイッチング素子Ｑ３をスイッチング制御して直流電圧Ｖｄｃ３を制御することで、第２の光源部６に供給される電流を定電流制御している。そして、第２の光源部６は、直流電圧Ｖｄｃ３が印加され、所定の直流電流が流れることで、各発光ダイオードＬＤ１が点灯する。なお、本実施形態の第２の光源部６は、複数個の発光ダイオードＬＤ１で構成されているが、単数の発光ダイオードで構成されていてもよい。
　また、第１の光源部５は、主光源として用いられるため、第２の光源部６よりも多くの発光ダイオードＬＤ１で構成されている。したがって、第１の点灯電力供給部３が出力する直流電圧Ｖｄｃ２は、第２の点灯電力供給部４が出力する直流電圧Ｖｄｃ３よりも大きい。なお、本実施形態では、直流電圧Ｖｄｃ２が３００Ｖに設定され、直流電圧Ｖｄｃ３が２０Ｖに設定されている。
　また、第１の点灯電力供給部３が降圧チョッパ回路で構成されているため、力率改善回路２が出力する直流電圧Ｖｄｃ１は、直流電圧Ｖｄｃ２（＝３００Ｖ）よりも高く設定する必要がある。そのため、本実施形態では、第１の光源部５における複数の発光ダイオードＬＤ１の順方向電圧のバラツキ等を考慮し、力率改善回路２が出力する直流電圧Ｖｄｃ１を４１０Ｖに設定されている。また、第２の点灯電力供給部４が出力する直流電圧Ｖｄｃ３（＝２０Ｖ）は、整流電圧Ｖｄｂを平滑した直流電圧Ｖｄｃ４（＝約１４１Ｖ）よりも十分に低く、第２の点灯電力供給部４は直流電圧Ｖｄｃ４を降圧して直流電圧Ｖｄｃ３を生成することができる。
　このように、本実施形態の点灯装置では、第１の点灯電力供給部３は、力率改善回路２が出力する直流電圧Ｖｄｃ１を入力電源として第１の光源部５に点灯電力を供給している。また、第２の点灯電力供給部４は、コンデンサＣ４が出力する直流電圧Ｖｄｃ４を入力電源として第２の光源部６に点灯電力を供給している。
　第１の点灯電力供給部３は、直流電圧Ｖｄｃ１を入力電源としているため、定格電圧（耐圧）が４１０Ｖ以上の部品を用いて構成する必要がある。しかし、第２の点灯電力供給部４は、直流電圧Ｖｄｃ１よりも低い直流電圧Ｖｄｃ４を入力電源としているため、直流電圧Ｖｄｃ１を入力電源とする場合に比べて、定格電圧（耐圧）が低い例えば２５０Ｖの部品を用いて構成することができる。
　すなわち、出力電圧が低い第２の点灯電力供給部４の入力電源に、出力電圧が低いコンデンサＣ４を用いることによって、第２の点灯電力供給部４を構成する部品の小型化および価格を低下させることができ、点灯装置自体の小型化および価格低下を実現することができる。
　（実施形態２）
　本実施形態の点灯装置の回路構成図を図２に示す。なお、実施形態１と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
　本実施形態の点灯装置は、２つの第１の点灯電力供給部３ａ，３ｂと、２つの第２の点灯電力供給部４ａ，４ｂとを備え、第１の光源部５ａ，５ｂおよび第２の光源部６ａ，６ｂに点灯電力を供給する。なお、第１の点灯電力供給部３ａ，３ｂの各々は、実施形態１の第１の点灯電力供給部３と同一構成であり、符号の末尾にａまたはｂを付して第１の点灯電力供給部３ａ，３ｂの各々の構成の説明を省略する。また、第２の点灯電力供給部４ａ，４ｂの各々は、実施形態１の第２の点灯電力供給部４と同一構成であり、符号の末尾にａまたはｂを付して第２の点灯電力供給部４ａ，４ｂの各々の構成の説明を省略する。
　第１の点灯電力供給部３ａは、力率改善回路２が出力する直流電圧Ｖｄｃ１（＝４１０Ｖ）を入力電源として直流電圧Ｖｄｃ２ａ（第１の点灯電力供給部３ａの出力電圧すなわち第１の出力電圧）を生成し、直流電圧Ｖｄｃ２ａを第１の光源部５ａに印加することで第１の光源部５ａを点灯させる。なお、本実施形態では、第１の点灯電力供給部３ａが出力する直流電圧Ｖｄｃ２ａは２５０Ｖ、第１の光源部５ａに供給する直流電流は３５０ｍＡに設定されており、第１の点灯電力供給部３ａの出力電力は約８８Ｗとなる。
　また、第１の点灯電力供給部３ｂは、力率改善回路２が出力する直流電圧Ｖｄｃ１（＝４１０Ｖ）を入力電源として直流電圧Ｖｄｃ２ｂ（第１の点灯電力供給部３ｂの出力電圧すなわち第１の出力電圧）を生成し、直流電圧Ｖｄｃ２ｂを第１の光源部５ｂに印加することで第１の光源部５ｂを点灯させる。なお、本実施形態では、第１の点灯電力供給部３ｂが出力する直流電圧Ｖｄｃ２ｂは２５０Ｖ、第１の光源部５ｂに供給する直流電流は３５０ｍＡに設定されており、第１の点灯電力供給部３ｂの出力電力は約８８Ｗとなる。
　第２の点灯電力供給部４ａは、コンデンサＣ４が出力する直流電圧Ｖｄｃ４（＝１４１Ｖ）を入力電源として直流電圧Ｖｄｃ３ａ（第２の点灯電力供給部４ａの出力電圧すなわち第２の出力電圧）を生成し、直流電圧Ｖｄｃ３ａを第２の光源部６ａに印加することで第２の光源部６ａを点灯させる。なお、本実施形態では、第２の点灯電力供給部４ａが出力する直流電圧Ｖｄｃ３ａは２６Ｖ、第２の光源部６ａに供給する直流電流は３５０ｍＡに設定されており、第２の点灯電力供給部４ａの出力電力は約９Ｗとなる。
　また、第２の点灯電力供給部４ｂは、コンデンサＣ４が出力する直流電圧Ｖｄｃ４（＝１４１Ｖ）を入力電源として直流電圧Ｖｄｃ３ｂ（第２の点灯電力供給部４ｂの出力電圧すなわち第２の出力電圧）を生成し、直流電圧Ｖｄｃ３ｂを第２の光源部６ｂに印加することで第２の光源部６ｂを点灯させる。なお、本実施形態では、第２の点灯電力供給部４ｂが出力する直流電圧Ｖｄｃ３ｂは１７Ｖ、第２の光源部６ｂに供給する直流電流は３５０ｍＡに設定されており、第２の点灯電力供給部４ｂの出力電力は約６Ｗとなる。
　実施形態１の第２の点灯電力供給部４と同様に、第２の点灯電力供給部４ａ，４ｂは、力率改善回路２が出力する直流電圧Ｖｄｃ１ではなく、コンデンサＣ４が出力する直流電圧Ｖｄｃ４を入力電源としている。したがって、第２の点灯電力供給部４ａ，４ｂを定格電圧（耐圧）が低い部品を用いて構成することができるので、部品の小型化および価格を低下させることができるので、点灯装置自体の小型化および価格低下を実現することができる。
　また、本実施形態の点灯装置は、第１の点灯電力供給部３ａ，３ｂの出力電力の総和（８８Ｗ＋８８Ｗ＝１７６Ｗ）が２５Ｗを超えており、商用電源Ｅ１からの入力電流の高調波がＩＥＣ（International Electrotechnical Commission：国際電気標準会議）で規定されたクラスＣの基準を満足する必要がある（ＩＥＣ６１０００－３－２参照）。
　図３Ａに第１の光源部５ａ，５ｂを点灯させ、第２の光源部６ａ，６ｂを消灯している場合における入力電流（商用電源Ｅ１からの入力電流）の波形図を示す。また、図３Ｂに第２の光源部６ａ，６ｂを点灯させ、第１の光源部５ａ，５ｂを消灯している場合における入力電流の波形図を示す。また、図３Ｃに第１の光源部５ａ，５ｂおよび第２の光源部６ａ，６ｂを点灯させた場合における入力電流の波形図を示す。
　第１の光源部５ａ，５ｂに点灯電力を供給する第１の点灯電力供給部３ａ，３ｂは、力率改善回路２を入力電源としている。そのため、第１の光源部５ａ，５ｂを点灯させ、第２の光源部６ａ，６ｂを消灯している場合、力率が改善され高調波歪みが低減されている（図３Ａ参照）。
　第２の光源部６ａ，６ｂに点灯電力を供給する第２の点灯電力供給部４ａ，４ｂは、全波整流回路１とコンデンサＣ４とからなるコンデンサインプット型の整流回路を入力電源としている。そのため、第２の光源部６ａ，６ｂを点灯させ、第１の光源部５ａ，５ｂを消灯している場合、図３Ｂに示すように、入力電流（周期Ｔ１とする）の極性反転時（時間ｔ０，ｔ１０）から所定時間経過後の時間ｔ１，ｔ１１において、コンデンサＣ４への突入電流が発生する。
　しかし、第１の光源部５ａ，５ｂおよび第２の光源部６ａ，６ｂの全てを点灯させた場合における入力電流波形は、図３Ｃに示すように図３Ａ，３Ｂに示す入力電流波形が合成された波形となる。本実施形態では、第１の点灯電力供給部３ａ，３ｂの出力電力の総和（８８Ｗ＋８８Ｗ＝１７６Ｗ）は、第２の点灯電力供給部４ａ，４ｂの出力電力の総和（９Ｗ＋６Ｗ＝１５Ｗ）よりも十分大きく設定されている。そのため、入力電流に対する突入電流の割合が小さく、第１の光源部５ａ，５ｂおよび第２の光源部６ａ，６ｂの全てを点灯させた場合における入力電流の高調波が、ＩＥＣで規定されたクラスＣの基準を満足することができる。なお、第１の点灯電力供給部３ａ，３ｂの出力電力の総和が２５Ｗより大きく、第２の点灯電力供給部４ａ，４ｂの出力電力の総和が１５Ｗ以下である場合、入力電流の高調波がＩＥＣで規定されたクラスＣの基準を満足することができる。
　本発明をいくつかの好ましい実施形態によって記載したが、本発明の本来の精神および範囲、すなわち請求の範囲を逸脱することなく、当業者によってさまざまな修正および変形が可能である。

Claims (9)

  1. 　交流電圧を整流する整流回路と、
    　前記整流回路が出力する整流電圧を入力として第１の直流電圧を生成する力率改善回路と、
    　前記整流電圧を平滑して第２の直流電圧を生成するコンデンサと、
    　前記第１の直流電圧を入力電源とし、１乃至複数の発光素子からなる第１の光源部に点灯電力を供給する１乃至複数の第１の点灯電力供給部と、
    　前記第２の直流電圧を入力電源とし、１乃至複数の発光素子からなる第２の光源部に点灯電力を供給する１乃至複数の第２の点灯電力供給部とを備え、
    　前記１乃至複数の第２の点灯電力供給部の出力電圧は、前記１乃至複数の第１の点灯電力供給部の出力電圧よりも小さいことを特徴とする点灯装置。
  2. 　前記１乃至複数の第１の点灯電力供給部は、降圧チョッパ回路で構成されることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
  3. 　前記１乃至複数の第２の点灯電力供給部は、降圧チョッパ回路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. 　前記１乃至複数の第１の点灯電力供給部は、複数の第１の点灯電力供給部であり、
    　前記１乃至複数の第２の点灯電力供給部は、複数の第２の点灯電力供給部であり、
    　前記複数の第１の点灯電力供給部の出力電力の総和は２５Ｗよりも大きく、前記複数の第２の点灯電力供給部の出力電力の総和は１５Ｗ以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の点灯装置。
  5. 　前記第２の直流電圧は、前記第１の直流電圧よりも低いことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の点灯装置。
  6. 　前記力率改善回路は、前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧よりも高くなるように、前記整流電圧を昇圧して前記第１の直流電圧を生成することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の点灯装置。
  7. 　前記１乃至複数の第１の点灯電力供給部は、前記第１の直流電圧を降圧して前記１乃至複数の第１の点灯電力供給部の前記出力電圧を生成することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の点灯装置。
  8. 　前記１乃至複数の第２の点灯電力供給部は、前記第２の直流電圧を降圧して前記１乃至複数の第２の点灯電力供給部の前記出力電圧を生成することを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の点灯装置。
  9. 　前記コンデンサは、前記力率改善回路と並列接続されていることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の点灯装置。
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JP2019536405A (ja) * 2016-11-24 2019-12-12 シグニファイ ホールディング ビー ヴィＳｉｇｎｉｆｙ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｂ．Ｖ． 力率補正を有するａｃ／ｄｃコンバータ

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