電源装置、およびＬＥＤ駆動装置
【課題】 負荷回路の両端のうちいずれが地絡した場合でも、構成を複雑にすることなく負荷回路への電力供給を低減できる非絶縁型の電源装置、およびＬＥＤ駆動装置を提供する。
【解決手段】 負極をグランドラインＧ１に接地した直流電源Ｅ１からの入力電力を所望の直流電力に変換して負荷回路Ｙ１へ供給する非絶縁型の電源装置Ａ１であって、負荷回路Ｙ１の一端と直流電源Ｅ１の負極との間に電気的に接続したインピーダンス要素Ｚ１と、負荷回路Ｙ１の他端と直流電源Ｅ１の正極との間に電気的に接続したコンデンサＣ１とを備え、コンデンサＣ１と負荷回路Ｙ１とインピーダンス要素Ｚ１との直列回路は、直流電源Ｅ１の両端間に接続される。
【解決手段】 負極をグランドラインＧ１に接地した直流電源Ｅ１からの入力電力を所望の直流電力に変換して負荷回路Ｙ１へ供給する非絶縁型の電源装置Ａ１であって、負荷回路Ｙ１の一端と直流電源Ｅ１の負極との間に電気的に接続したインピーダンス要素Ｚ１と、負荷回路Ｙ１の他端と直流電源Ｅ１の正極との間に電気的に接続したコンデンサＣ１とを備え、コンデンサＣ１と負荷回路Ｙ１とインピーダンス要素Ｚ１との直列回路は、直流電源Ｅ１の両端間に接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置、およびＬＥＤ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流負荷に直流電力を供給する電源装置があり、様々な分野で用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、照明分野においては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子が盛んに使用され、その用途も多様化している。車両の照明では、白色ＬＥＤ素子が車室内において活用され、さらには高輝度化によってヘッドライト、デイタイムランニングランプ等にも使用されている。
【０００４】
ＬＥＤ素子は、白熱電球と比べ長寿命で応答性が速く、構造上コンパクトに実装できる。また、各種の色が簡単に実現でき、調光による点灯制御も容易である。そして、灯具などの照明器具は、薄型化が可能になり、立体的に実装できることにより、車のデザインなど形状に制限を与えない自由な設計が可能になる等の利点がある。
【０００５】
上述した照明器具は、ＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子を点灯させる電源装置とを備えるものであり、複数のＬＥＤ素子を直列接続してなる光源に一定の電流を供給することによって、複数のＬＥＤ素子を均一な明るさで点灯させるものが提供されている。
【０００６】
そして、電源装置には、出力電圧（例えば、直列接続されたＬＥＤ素子の両端電圧）が入力電圧より高い場合は昇圧チョッパ回路が使用され、出力電圧が入力電圧より低い場合は降圧チョッパ回路が使用される。電源環境や負荷状態によって、昇圧と降圧との両モードで動作する場合は、昇降圧チョッパ回路が使用される。
【０００７】
従来用いられている昇降圧チョッパ回路の一例として、ＣＵＫ（チューク）回路の構成を図１３に示す。
【０００８】
このＣＵＫ回路は、非絶縁型の電源装置であり、直流電源Ｅ１０１を入力電源として、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ１０１に直流電力を供給する。直流電源Ｅ１０１は、その負極をグランドラインＧ１０１に接地している。
【０００９】
そして、直流電源Ｅ１０１の正極−負極間には、インダクタＬ１０１とスイッチング素子Ｓ１０１との直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｓ１０１の両端間には、コンデンサＣ１０１とダイオードＤ１０１との直列回路が接続され、ダイオードＤ１０１の両端間には、インダクタＬ１０２とコンデンサＣ１０２との直列回路が接続されている。そして、コンデンサＣ１０２の両端間には、ＬＥＤユニットＸ１０１が接続され、ＬＥＤユニットＸ１０１に直流電流が供給される。
【００１０】
このような構成において、直流電源Ｅ１０１の正極から負極に至る経路において、インダクタＬ１０１、コンデンサＣ１０１、インダクタＬ１０２、ＬＥＤユニットＸ１０１が順に接続された直列回路が設けられている。そして、直流電源Ｅ１０１の負極とＬＥＤユニットＸ１０１の一端（ＬＥＤ素子のアノード側）との間の経路は共通線Ｗ１０１で構成されており、ＬＥＤユニットＸ１０１の一端は、グランドラインＧ１０１と同電位（または略同電位）になる。さらに、ダイオードＤ１０１は、コンデンサＣ１０１とインダクタＬ１０２との接続点にアノードを接続し、共通線Ｗ１０１にカソードを接続している。
【００１１】
そして、図示しない制御回路によって、スイッチング素子Ｓ１０１がオン・オフ駆動されることによって、ＬＥＤユニットＸ１０１に直流電力が供給されて、ＬＥＤユニットＸ１０１の各ＬＥＤ素子が点灯する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２２４０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図１３において、ＬＥＤユニットＸ１０１が地絡した場合（ＬＥＤユニットＸ１０１がグランドラインＧ１０１に接触した場合）、以下のようになる。
【００１４】
まず、他端側電路Ｗａ１０１が地絡した場合、直流電源Ｅ１０１の正極−インダクタＬ１０１−コンデンサＣ１０１−インダクタＬ１０２−電路Ｗａ１０１−グランドラインＧ１０１−直流電源Ｅ１０１の負極を通る閉回路で、地絡電流が流れる。しかしながら、コンデンサＣ１０１によって、電源側（直流電源Ｅ１０１）と負荷側（ＬＥＤユニットＸ１０１）とが直流的に分離されており、地絡電流は、コンデンサＣ１０１によって制限される。そして、ＬＥＤユニットＸ１０１の両端を実質的にグランドラインＧ１０１で短絡したことになるので、ＬＥＤユニットＸ１０１は点灯しなくなる。使用者は、ＬＥＤユニットＸ１０１の消灯によって、異常が発生したことを認識できる。
【００１５】
一方、一端側電路Ｗｂ１０１が地絡した場合、電路Ｗｂ１０１は共通線Ｗ１０１の一部であることから、ＬＥＤユニットＸ１０１は点灯し続ける。車載用の照明器具の場合、異常が発生しても点灯し続けることは、車輌の運行上は安全な動作と考えることはできる。しかしながら、使用者は異常と認識することはできないので、異常状態が発生している状態で、電源装置が継続的に使用されると、問題が生じる虞がある。
【００１６】
例えば、電源装置の出力とＬＥＤユニットＸ１０１とを接続する配線のハーネスがなんらかの構造物に挟まれ、それが原因で電路Ｗｂ１０１がグランドラインＧ１０１と接触し、地絡した場合でも、異常を検出できないことになる。この正常な状態ではないモードで継続使用されると、ハーネスが過熱するなどの問題が生じることになる。また、近傍の電装品のグランドラインとの干渉が発生する虞もある。
【００１７】
そこで、共通線Ｗ１０１に検出抵抗などを接続して、地絡を検出する方法が提案されているが、検出精度、制御の複雑化などの課題があり、地絡検出手段の構成の複雑化による部品点数の増大、コストアップなどの要因となっていた。
【００１８】
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、負荷回路の両端のうちいずれが地絡した場合でも、構成を複雑にすることなく負荷回路への電力供給を低減できる非絶縁型の電源装置、およびＬＥＤ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の電源装置は、一方の極を接地した直流電源からの入力電力を所望の直流電力に変換して負荷回路へ供給する非絶縁型の電源装置であって、前記負荷回路の一端に接続したインピーダンス要素と、前記負荷回路の他端に接続した第１のコンデンサとを備えて、前記第１のコンデンサと前記負荷回路と前記インピーダンス要素との直列回路を構成し、この直列回路は、前記直流電源の両極間に電気的に接続されることを特徴とする。
【００２０】
この発明において、前記第１のコンデンサに電気的に接続して、前記第１のコンデンサの充放電を切り替えるスイッチング素子を備え、前記スイッチング素子がオン・オフすることによって前記直流電源の電圧を昇圧する昇圧部と、前記スイッチング素子がオン・オフすることによって前記昇圧部による昇圧電圧を降圧し、この降圧電圧を前記負荷回路へ印加する降圧部とを具備することが好ましい。
【００２１】
この発明において、前記直流電源の前記他方の極から前記一方の極に至る経路には、第１のインダクタ、前記第１のコンデンサ、前記負荷回路、第２のインダクタが順に接続された直列回路が設けられ、前記第１のインダクタと前記第１のコンデンサとの接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、前記スイッチング素子が接続され、前記第１のコンデンサと前記負荷回路との接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、ダイオードが接続され、前記第２のインダクタが、前記インピーダンス要素を構成することが好ましい。
【００２２】
この発明において、前記直流電源の前記他方の極から前記一方の極に至る経路には、スイッチング素子、前記第１のコンデンサ、前記負荷回路、第１のインダクタが順に接続された直列回路が設けられ、前記スイッチング素子と前記第１のコンデンサとの接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、第２のインダクタが接続され、前記第１のコンデンサと前記負荷回路との接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間にはダイオードが接続され、前記第１のインダクタが、前記インピーダンス要素を構成することが好ましい。
【００２３】
この発明において、前記直流電源の前記他方の極から前記一方の極に至る経路には、第１のインダクタ、前記第１のコンデンサ、前記負荷回路、ダイオードが順に接続された直列回路が設けられ、前記第１のインダクタと前記第１のコンデンサとの接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、スイッチング素子が接続され、前記第１のコンデンサと前記負荷回路との接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には第２のインダクタが接続され、前記ダイオードが、前記インピーダンス要素を構成することが好ましい。
【００２４】
この発明において、前記負荷回路は、ＬＥＤ素子、または白熱灯、または抵抗素子からなる負荷を備えることが好ましい。
【００２５】
この発明において、前記負荷回路は、前記負荷に並列接続した第２のコンデンサを備えることが好ましい。
【００２６】
この発明において、前記負荷回路は、前記負荷の一端に接続した第３のインダクタと、前記負荷の他端に接続した第４のインダクタと、前記負荷と前記第３，第４のインダクタとの直列回路に並列接続した第２のコンデンサとを備えることが好ましい。
【００２７】
この発明において、前記インピーダンス要素は、インダクタンスとキャパシタンスと抵抗とのうち、少なくとも１つで構成されることが好ましい。
【００２８】
この発明において、前記負荷回路と前記インピーダンス要素との直列回路を複数備えることが好ましい。
【００２９】
本発明のＬＥＤ駆動装置は、一方の極を接地した直流電源からの入力電力を所望の直流電力に変換して、１乃至複数のＬＥＤ素子からなる負荷回路へ供給する非絶縁型のＬＥＤ駆動装置であって、前記負荷回路の一端に接続したインピーダンス要素と、前記負荷回路の他端に接続した第１のコンデンサとを備えて、前記第１のコンデンサと前記負荷回路と前記インピーダンス要素との直列回路を構成し、この直列回路は、前記直流電源の両極間に電気的に接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明では、非絶縁型の電源装置、およびＬＥＤ駆動装置において、負荷回路の両端のうちいずれが地絡した場合でも、構成を複雑にすることなく負荷回路への電力供給を低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態１のシステムの概略を示すブロック図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）同上のインピーダンス要素の構成例を示す回路図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）同上の負荷回路の構成例を示す回路図である。
【図４】実施形態２のシステム構成を示す回路図である。
【図５】同上の負荷回路の別の構成を示す回路図である。
【図６】同上の別のシステム構成を示す回路図である。
【図７】実施形態３のシステム構成を示す回路図である。
【図８】同上の負荷回路の別の構成を示す回路図である。
【図９】同上の別のシステム構成を示す回路図である。
【図１０】実施形態４のシステム構成を示す回路図である。
【図１１】同上の負荷回路の別の構成を示す回路図である。
【図１２】同上の別のシステム構成を示す回路図である。
【図１３】従来のシステム構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の電源装置Ａ１の概略構成を示しており、電源装置Ａ１は、コンデンサＣ１（第１のコンデンサ）を含むコンバータ部Ａ１１と、インピーダンス要素Ｚ１とで非絶縁型の電源装置を構成し、直流電源Ｅ１を入力電源として、負荷回路Ｙ１に直流電力を供給する。
【００３４】
そして、直流電源Ｅ１は、その負極をグランドラインＧ１に接地しており、直流電源Ｅ１の両端間には、コンバータ部Ａ１１のコンデンサＣ１、負荷回路Ｙ１、インピーダンス要素Ｚ１の直列回路が接続している。具体的には、負荷回路Ｙ１の一端にはインピーダンス要素Ｚ１が接続し、負荷回路Ｙ１の他端にはコンデンサＣ１が接続し、直流電源Ｅ１の正極側から負極側に至る経路に、コンデンサＣ１、負荷回路Ｙ１、インピーダンス要素Ｚ１を順に接続している。
【００３５】
直流電源Ｅ１の負極とインピーダンス要素Ｚ１との間の経路は共通線Ｗ１で構成されており、インピーダンス要素Ｚ１の一端は、グランドラインＧ１と同電位（または略同電位）になる。さらに、コンデンサＣ１−負荷回路Ｙ１間は、電路Ｗａ１で接続され、負荷回路Ｙ１−インピーダンス要素Ｚ１間は、電路Ｗｂ１で接続される。
【００３６】
而して、電路Ｗａ１は、共通線Ｗ１との間に負荷回路Ｙ１、インピーダンス要素Ｚ１を含み、電路Ｗｂ１は、共通線Ｗ１との間にインピーダンス要素Ｚ１を含む。したがって、負荷回路Ｙ１の両端電路である電路Ｗａ１，Ｗｂ１の双方が、グランドラインＧ１とは異なる電位になる。
【００３７】
このような構成を有する電源装置Ａ１は、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡（グランドラインＧ１に接触）したとしても、直流電源Ｅ１の正極からコンデンサＣ１を介した閉回路で地絡電流が流れる。すなわち、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡したとしても、コンデンサＣ１によって、電源側（直流電源Ｅ１）と負荷側（負荷回路Ｙ１）とが直流的に分離されており、回路が保護される。
【００３８】
なお、コンデンサＣ１は、コンバータ部Ａ１１の通常の電力供給動作を行うために用いられているコンデンサであり、このコンデンサＣ１を、地絡時に電源側と負荷側とを分離する目的でも使用している。したがって、地絡対策用のコンデンサを追加する必要がなく、構成の簡略化、低コスト化を図ることができる。
【００３９】
そして、電路Ｗａ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れ、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、負荷回路Ｙ１の動作停止によって、電源装置Ａ１に異常が発生したことを認識できる。
【００４０】
また、電路Ｗｂ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−負荷回路Ｙ１−電路Ｗｂ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、負荷回路Ｙ１の動作停止によって、電源装置Ａ１に異常が発生したことを認識できる。
【００４１】
このように、電路Ｗａ１，Ｗｂ１が地絡した場合は、電源装置Ａ１の主回路が上述の状態になるので、地絡を検出し判別する制御手段を設ける必要がなく、回路構成を簡素化、低コスト化することができる。すなわち、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡したとしても、コンバータ部Ａ１１のコンデンサＣ１を地絡対策用のコンデンサとすることによって、構成を複雑にすることなく負荷回路Ｙ１への電力供給を低減できる。
【００４２】
図２（ａ）〜（ｃ）は、インピーダンス要素Ｚ１の構成例であり、インダクタ（図２（ａ））、コンデンサ（図２（ｂ））、抵抗（図２（ｃ））を用いて構成される。インピーダンス要素Ｚ１は、インダクタ、コンデンサ、抵抗のいずれかを単体で用いる構成、インダクタ、コンデンサ、抵抗の２つ以上を組み合わせた構成のいずれであってもよく、コンバータ部Ａ１１の回路構成に応じて構成される。すなわち、インピーダンス要素Ｚ１は、負荷回路Ｙ１を流れる負荷電流を限流する機能を有する要素であればよい。
【００４３】
図３（ａ）〜（ｃ）は、負荷回路Ｙ１の構成例であり、１乃至複数のＬＥＤ素子（図３（ａ））、フィラメント電球（図３（ｂ））、抵抗負荷（図３（ｃ））等で構成される。負荷回路Ｙ１にフィラメント電球を用いた場合、印加電圧を一定にするコンバータを使用する。そして、ＬＥＤ素子およびフィラメント電球は光源負荷なので、電路Ｗａ１，Ｗｂ１の地絡が生じると消灯（または減灯）し、使用者は、電源装置Ａ１に異常が発生したことを認識できる。負荷回路Ｙ１に抵抗負荷等の駆動負荷を用いた場合でも、電路Ｗａ１，Ｗｂ１の地絡発生時には、負荷回路Ｙ１の動作停止によって、電源装置Ａ１に異常が発生したことを認識できる。
【００４４】
（実施形態２）
図４は、電源装置Ａ１の具体的な回路構成を示しており、ＣＵＫ（チューク）回路を基本構成とする昇降圧チョッパ回路である。以降、図４の電源装置にＡ１ａの符号を付す。また、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付す。
【００４５】
このＣＵＫ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ａは、非絶縁型の電源装置であり、直流電源Ｅ１を入力電源として、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ１に直流電力を供給するＬＥＤ駆動装置を構成する。直流電源Ｅ１は、その負極をグランドラインＧ１に接地している。
【００４６】
そして、直流電源Ｅ１の正極から負極に至る経路には、インダクタＬ１（第１のインダクタ）、コンデンサＣ１（第１のコンデンサ）、負荷回路Ｙ１、インダクタＬ２（第２のインダクタ）を順に接続した直列回路が配置されている。インダクタＬ１とコンデンサＣ１との接続点と、直流電源Ｅ１の負極との間には、スイッチング素子Ｓ１が接続される。さらに、ダイオードＤ１のアノードが、コンデンサＣ１と負荷回路Ｙ１との接続点に接続され、ダイオードＤ１のカソードが、直流電源Ｅ１の負極に接続されている。ここで、インダクタＬ２が、インピーダンス要素Ｚ１を構成する。
【００４７】
負荷回路Ｙ１は、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ１と、コンデンサＣ２（第２のコンデンサ）との並列回路で構成されており、ＬＥＤユニットＸ１とコンデンサＣ２との並列回路に、電源装置Ａ１ａから直流電流が供給される。ＬＥＤユニットＸ１のＬＥＤ素子は、そのアノードが電路Ｗｂ１に接続し、カソードが電路Ｗａ１に接続する。
【００４８】
このような電源装置Ａ１ａは、直流電源Ｅ１を電源とした昇圧機能を有するコンバータ部Ａ１１（昇圧部）と、コンデンサＣ１を電源とした降圧機能を有するコンバータ部Ａ１２（降圧部）とからなる。コンバータ部Ａ１１は、インダクタＬ１、スイッチング素子Ｓ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ１で構成される。コンバータ部Ａ１２は、スイッチング素子Ｓ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ２で構成される。
【００４９】
そして、図示しない制御回路によって、スイッチング素子Ｓ１がオン・オフ駆動されることによって、負荷回路Ｙ１に直流電力が供給されて、ＬＥＤユニットＸ１の各ＬＥＤ素子が点灯する。
【００５０】
以下、この回路の動作について説明する。
【００５１】
まず、昇圧機能を有するコンバータ部Ａ１１の動作として、スイッチング素子Ｓ１がオンすると、直流電源Ｅ１−インダクタＬ１−スイッチング素子Ｓ１−直流電源Ｅ１の閉回路に電流が流れ、インダクタＬ１は、磁気エネルギーを蓄積する。そして、スイッチング素子Ｓ１がオフすると、インダクタＬ１−コンデンサＣ１−ダイオードＤ１−直流電源Ｅ１−インダクタＬ１の閉回路で、インダクタＬ１の磁気エネルギーが放出され、コンデンサＣ１に電荷が蓄積される。このスイッチング素子Ｓ１のオン・オフ動作によって、コンデンサＣ１の両端電圧は、直流電源Ｅ１より高い電圧に昇圧される。
【００５２】
次に、降圧機能を有するコンバータ部Ａ１２の動作として、スイッチング素子Ｓ１がオンすると、上記の動作で蓄積されたコンデンサＣ１の両端電圧が電源となり、コンデンサＣ１の蓄積電荷が放出される。具体的には、コンデンサＣ１−スイッチング素子Ｓ１−インダクタＬ２−負荷回路Ｙ１（ＬＥＤユニットＸ１、コンデンサＣ２）−コンデンサＣ１の閉回路で、コンデンサＣ１の蓄積電荷が放出される。このとき、インダクタＬ２に磁気エネルギーが蓄えられる。
【００５３】
そして、スイッチング素子Ｓ１がオフすると、インダクタＬ２に逆起電力が発生し、スイッチング素子Ｓ１のオン時の電流方向を維持するように、インダクタＬ２−負荷回路Ｙ１（ＬＥＤユニットＸ１、コンデンサＣ２）−ダイオードＤ１−インダクタＬ２の閉回路で電流が流れる。このスイッチング素子Ｓ１のオン・オフ動作によって、コンデンサＣ１の両端電圧より低い電圧が負荷回路Ｙ１に印加される。負荷回路Ｙ１への印加電圧が、直流電源Ｅ１の電圧より高いか低いかは、スイッチング素子Ｓ１の動作（オンデューティ、周波数）や回路定数によって設定できる。
【００５４】
このように、スイッチング素子Ｓ１のオン・オフ動作によって、直流電源Ｅ１に対しては昇圧モードで動作し、コンデンサＣ１の両端電圧に対しては降圧モードで動作することになる。インダクタＬ１，Ｌ２の電流は、三角波のような電流波形になるが、ＬＥＤユニットＸ１の電流は、コンデンサＣ２によって平滑された直流電流となる。
【００５５】
このＣＵＫ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ａにおいて、直流電源Ｅ１の負極とインダクタＬ２との間の経路は共通線Ｗ１で構成されており、インダクタＬ２の一端は、グランドラインＧ１と同電位（または略同電位）になる。さらに、コンデンサＣ１−負荷回路Ｙ１間は、電路Ｗａ１で接続され、負荷回路Ｙ１−インダクタＬ２間は、電路Ｗｂ１で接続される。なお、図４において、電路Ｗａ１は、コンデンサＣ１−ＬＥＤユニットＸ１間、コンデンサＣ１−コンデンサＣ２間の各電路で構成される。また、電路Ｗｂ１は、ＬＥＤユニットＸ１−インダクタＬ２間、コンデンサＣ２−インダクタＬ２間の各電路で構成される。
【００５６】
而して、電路Ｗａ１は、共通線Ｗ１との間に、負荷回路Ｙ１、インダクタＬ２を含み、電路Ｗｂ１は、共通線Ｗ１との間にインダクタＬ２を含む。したがって、負荷回路Ｙ１の両端電路である電路Ｗａ１，Ｗｂ１の双方が、グランドラインＧ１とは異なる電位になる。
【００５７】
このようなＣＵＫ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ａは、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡（グランドラインＧ１に接触）したとしても、直流電源Ｅ１の正極からコンデンサＣ１を通る閉回路で地絡電流が流れる。すなわち、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡したとしても、コンデンサＣ１によって、電源側（直流電源Ｅ１）と負荷側（負荷回路Ｙ１）とが直流的に分離されており、回路が保護される。
【００５８】
なお、コンデンサＣ１は、ＣＵＫ回路の通常の電力供給動作を行うために用いられているコンデンサであり、このコンデンサＣ１を、地絡時に電源側と負荷側とを分離する目的でも使用している。したがって、地絡対策用のコンデンサを追加する必要がなく、構成の簡略化、低コスト化を図ることができる。
【００５９】
例えば、ＬＥＤユニットＸ１が、電源装置Ａ１ａから離れた場所に配置され、電源装置Ａ１ａの出力とＬＥＤユニットＸ１とを接続する配線のハーネスがなんらかの構造物に挟まれることがある。この場合、電路Ｗａ１，Ｗｂ１がグランドラインＧ１と接触し、地絡が発生する虞がある。
【００６０】
そして、電路Ｗａ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−インダクタＬ１−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは、正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、ＬＥＤユニットＸ１の消灯（または減光）によって、電源装置Ａ１ａに異常が発生したことを認識できる。
【００６１】
また、電路Ｗｂ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−インダクタＬ１−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−負荷回路Ｙ１（ＬＥＤユニットＸ１、コンデンサＣ２）−電路Ｗｂ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは、正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、ＬＥＤユニットＸ１の消灯（または減光）によって、電源装置Ａ１ａに異常が発生したことを認識できる。
【００６２】
そして、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のいずれが地絡したとしても、地絡電流はインダクタＬ１を通るので、急峻な地絡電流が流れず、地絡電流は緩やかな波形となって、回路部品へのストレスは低減される。そして、ＬＥＤユニットＸ１の消灯（または減光）を検出することによって、スイッチング素子Ｓ１のオン・オフ駆動を停止させればよい。
【００６３】
また、図５は、負荷回路Ｙ１の別の形態である。コンバータ部Ａ１２は、インダクタＬ２の値によって、負荷回路Ｙ１に供給する電流が、連続、不連続、臨界モードに分かれるが、その電流波形によって、ＬＥＤユニットＸ１を流れる電流のリプル値が大きく変わる。そこで、図５では、ＬＥＤユニットＸ１の両端にインダクタＬ３１，Ｌ３２（第３，４のインダクタ）をそれぞれ直列接続し、さらにこの直列回路にコンデンサＣ２（第２のコンデンサ）を並列接続しており、リプル電流を低減させるフィルタ機能を有している。リプル電流は、コンデンサＣ２、インダクタＬ３１，Ｌ３２の値、電流モードによって決定される。
【００６４】
また、インピーダンス要素Ｚ１として、抵抗のみを用いた場合、スイッチング素子Ｓ１がオン・オフしてチョッピングした電圧波形がコンデンサＣ２で平滑され、このコンデンサＣ２の平滑電圧がＬＥＤユニットＸ１に印加される。この構成は、ＬＥＤユニットＸ１の電流が比較的小さく、ＬＥＤユニットＸ１の印加電圧が直流電源Ｅ１の電圧より高い場合に有効である。
【００６５】
また、インピーダンス要素Ｚ１として、抵抗とコンデンサとの並列回路を用いた場合、抵抗のみを用いる場合よりも、インピーダンス要素Ｚ１の両端電圧を低くすることができる。また、コンデンサの充電電圧は、抵抗を介して放電される。
【００６６】
また、インピーダンス要素Ｚ１としてコンデンサのみを用いてもよい。この場合、スイッチング素子Ｓ１を非常に高い周波数でオン・オフ動作させ、インピーダンス要素Ｚ１とコンデンサＣ２との間で授受される電力を用いてＬＥＤユニットＸ１を点灯させる。この構成は、電源装置の小型化、軽量化を図ることができる。
【００６７】
また、図６は、複数の負荷回路Ｙ１を設けた電源装置Ａ１ｂであり、負荷回路Ｙ１のそれぞれには、インピーダンス要素Ｚ１であるインダクタＬ２が直列接続される。この場合、いずれかの負荷回路Ｙ１の接続電路の地絡によって、上記同様に、１つ以上の負荷回路Ｙ１のＬＥＤユニットＸ１が消灯（または減光）し、電源装置Ａ１ｂに異常が発生したことを認識できる。
【００６８】
（実施形態３）
図７は、電源装置Ａ１の具体的な回路構成を示しており、ＺＥＴＡ ＳＥＰＩＣ（ゼータ・セピック）回路を基本構成とする昇降圧チョッパ回路である。以降、図７の電源装置にＡ１ｃの符号を付す。また、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付す。
【００６９】
このＺＥＴＡ ＳＥＰＩＣ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ｃは、非絶縁型の電源装置であり、直流電源Ｅ１を入力電源として、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ１１に直流電力を供給するＬＥＤ駆動装置を構成する。直流電源Ｅ１は、その負極をグランドラインＧ１に接地している。
【００７０】
そして、直流電源Ｅ１の正極から負極に至る経路には、スイッチング素子Ｓ１１、コンデンサＣ１（第１のコンデンサ）、負荷回路Ｙ１、インダクタＬ１１（第１のインダクタ）を順に接続した直列回路が配置されている。スイッチング素子Ｓ１１とコンデンサＣ１との接続点と、直流電源Ｅ１の負極との間には、インダクタＬ１２（第２のインダクタ）が接続される。さらに、ダイオードＤ１１のアノードが、直流電源Ｅ１の負極に接続され、ダイオードＤ１１のカソードが、コンデンサＣ１と負荷回路Ｙ１との接続点に接続されている。ここで、インダクタＬ１１が、インピーダンス要素Ｚ１を構成する。
【００７１】
負荷回路Ｙ１は、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ１１と、コンデンサＣ１２（第２のコンデンサ）との並列回路で構成されており、ＬＥＤユニットＸ１１とコンデンサＣ１２との並列回路に、電源装置Ａ１ｃから直流電流が供給される。ＬＥＤユニットＸ１１のＬＥＤ素子は、そのアノードが電路Ｗａ１に接続し、カソードが電路Ｗｂ１に接続する。
【００７２】
そして、図示しない制御回路によって、スイッチング素子Ｓ１１がオン・オフ駆動されることによって、負荷回路Ｙ１に直流電力が供給されて、ＬＥＤユニットＸ１１の各ＬＥＤ素子が点灯する。なお、ＺＥＴＡ ＳＥＰＩＣ回路の動作については周知であり、説明は省略する。
【００７３】
このＺＥＴＡ ＳＥＰＩＣ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ｃにおいて、直流電源Ｅ１の負極とインダクタＬ１１との間の経路は共通線Ｗ１で構成されており、インダクタＬ１１の一端は、グランドラインＧ１と同電位（または略同電位）になる。さらに、コンデンサＣ１−負荷回路Ｙ１間は、電路Ｗａ１で接続され、負荷回路Ｙ１−インダクタＬ１１間は、電路Ｗｂ１で接続される。なお、図７において、電路Ｗａ１は、コンデンサＣ１−ＬＥＤユニットＸ１１間、コンデンサＣ１−コンデンサＣ１２間の各電路で構成される。また、電路Ｗｂ１は、ＬＥＤユニットＸ１１−インダクタＬ１１間、コンデンサＣ１２−インダクタＬ１１間の各電路で構成される。
【００７４】
而して、電路Ｗａ１は、共通線Ｗ１との間に、負荷回路Ｙ１、インダクタＬ１１を含み、電路Ｗｂ１は、共通線Ｗ１との間にインダクタＬ１１を含む。したがって、負荷回路Ｙ１の両端電路である電路Ｗａ１，Ｗｂ１の双方が、グランドラインＧ１とは異なる電位になる。
【００７５】
このようなＺＥＴＡ ＳＥＰＩＣ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ｃは、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡（グランドラインＧ１に接触）したとしても、直流電源Ｅ１の正極からコンデンサＣ１を通る閉回路で地絡電流が流れる。すなわち、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡したとしても、コンデンサＣ１によって、電源側（直流電源Ｅ１）と負荷側（負荷回路Ｙ１）とが直流的に分離されており、回路が保護される。
【００７６】
なお、コンデンサＣ１は、ＺＥＴＡ ＳＥＰＩＣ回路の通常の電力供給動作を行うために用いられているコンデンサであり、このコンデンサＣ１を、地絡時に電源側と負荷側とを分離する目的でも使用している。したがって、地絡対策用のコンデンサを追加する必要がなく、構成の簡略化、低コスト化を図ることができる。
【００７７】
例えば、ＬＥＤユニットＸ１１が、電源装置Ａ１ｃから離れた場所に配置され、電源装置Ａ１ｃの出力とＬＥＤユニットＸ１１とを接続する配線のハーネスがなんらかの構造物に挟まれることがある。この場合、電路Ｗａ１，Ｗｂ１がグランドラインＧ１と接触し、地絡が発生する虞がある。
【００７８】
そして、電路Ｗａ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−スイッチング素子Ｓ１１−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは、正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、ＬＥＤユニットＸ１１の消灯（または減光）によって、電源装置Ａ１ｃに異常が発生したことを認識できる。
【００７９】
また、電路Ｗｂ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−スイッチング素子Ｓ１１−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−負荷回路Ｙ１（ＬＥＤユニットＸ１１、コンデンサＣ１２）−電路Ｗｂ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは、正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、ＬＥＤユニットＸ１１の消灯（または減光）によって、電源装置Ａ１ｃに異常が発生したことを認識できる。
【００８０】
そして、ＬＥＤユニットＸ１１の消灯（または減光）を検出することによって、スイッチング素子Ｓ１１のオン・オフ駆動を停止させればよい。
【００８１】
また、図８は、負荷回路Ｙ１の別の形態である。コンバータ部Ａ１１は、インダクタＬ１２の値によって、負荷回路Ｙ１に供給する電流が、連続、不連続、臨界モードに分かれるが、その電流波形によって、ＬＥＤユニットＸ１１を流れる電流のリプル値が大きく変わる。そこで、図８では、ＬＥＤユニットＸ１１の両端にインダクタＬ４１，Ｌ４２（第３，４のインダクタ）をそれぞれ直列接続し、さらにこの直列回路にコンデンサＣ１２（第２のコンデンサ）を並列接続しており、リプル電流を低減させるフィルタ機能を有している。リプル電流は、コンデンサＣ１２、インダクタＬ４１，Ｌ４２の値、電流モードによって決定される。
【００８２】
また、インピーダンス要素Ｚ１として、抵抗のみを用いた場合、スイッチング素子Ｓ１１がオン・オフしてチョッピングした電圧波形がコンデンサＣ１２で平滑され、このコンデンサＣ１２の平滑電圧がＬＥＤユニットＸ１１に印加される。この構成は、ＬＥＤユニットＸ１１の電流が比較的小さく、ＬＥＤユニットＸ１１の印加電圧が直流電源Ｅ１の電圧より高い場合に有効である。
【００８３】
また、インピーダンス要素Ｚ１として、抵抗とコンデンサとの並列回路を用いた場合、抵抗のみを用いる場合よりも、インピーダンス要素Ｚ１の両端電圧を低くすることができる。また、コンデンサの充電電圧は、抵抗を介して放電される。
【００８４】
また、インピーダンス要素Ｚ１としてコンデンサのみを用いてもよい。この場合、スイッチング素子Ｓ１１を非常に高い周波数でオン・オフ動作させ、インピーダンス要素Ｚ１とコンデンサＣ１２との間で授受される電力を用いてＬＥＤユニットＸ１１を点灯させる。この構成は、電源装置の小型化、軽量化を図ることができる。
【００８５】
また、図９は、複数の負荷回路Ｙ１を設けた電源装置Ａ１ｄであり、負荷回路Ｙ１のそれぞれには、インピーダンス要素Ｚ１であるインダクタＬ１２が直列接続される。この場合、いずれかの負荷回路Ｙ１の接続電路の地絡によって、上記同様に、１つ以上の負荷回路Ｙ１のＬＥＤユニットＸ１１が消灯（または減光）し、電源装置Ａ１ｄに異常が発生したことを認識できる。
【００８６】
（実施形態４）
図１０は、電源装置Ａ１の具体的な回路構成を示しており、ＳＥＰＩＣ（セピック）回路を基本構成とする昇降圧チョッパ回路である。以降、図１０の電源装置にＡ１ｅの符号を付す。また、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付す。
【００８７】
このＳＥＰＩＣ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ｅは、非絶縁型の電源装置であり、直流電源Ｅ１を入力電源として、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ２１に直流電力を供給するＬＥＤ駆動装置を構成する。直流電源Ｅ１は、その負極をグランドラインＧ１に接地している。
【００８８】
そして、直流電源Ｅ１の正極から負極に至る経路には、インダクタＬ２１（第１のインダクタ）、コンデンサＣ１（第１のコンデンサ）、負荷回路Ｙ１、ダイオードＤ２１を順に接続した直列回路が配置されている。インダクタＬ２１とコンデンサＣ１との接続点と、直流電源Ｅ１の負極との間には、スイッチング素子Ｓ２１が接続される。コンデンサＣ１と負荷回路Ｙ１との接続点と、直流電源Ｅ１の負極との間には、インダクタＬ２２（第１のインダクタ）が接続される。なお、ダイオードＤ２１は、そのアノードが負荷回路Ｙ１に接続され、カソードが直流電源Ｅ１の負極に接続されている。ここで、ダイオードＤ２１が、インピーダンス要素Ｚ１を構成する。
【００８９】
負荷回路Ｙ１は、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ２１と、コンデンサＣ２２（第２のコンデンサ）との並列回路で構成されており、ＬＥＤユニットＸ２１とコンデンサＣ２２との並列回路に、電源装置Ａ１ｅから直流電流が供給される。ＬＥＤユニットＸ２１のＬＥＤ素子は、そのアノードが電路Ｗａ１に接続し、カソードが電路Ｗｂ１に接続する。
【００９０】
そして、図示しない制御回路によって、スイッチング素子Ｓ２１がオン・オフ駆動されることによって、負荷回路Ｙ１に直流電力が供給されて、ＬＥＤユニットＸ２１の各ＬＥＤ素子が点灯する。なお、ＳＥＰＩＣ回路の動作については周知であり、説明は省略する。
【００９１】
このＳＥＰＩＣ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ｅにおいて、直流電源Ｅ１の負極とダイオードＤ２１との間の経路は共通線Ｗ１で構成されており、ダイオードＤ２１の一端は、グランドラインＧ１と同電位（または略同電位）になる。さらに、コンデンサＣ１−負荷回路Ｙ１間は、電路Ｗａ１で接続され、負荷回路Ｙ１−ダイオードＤ２１間は、電路Ｗｂ１で接続される。なお、図１０において、電路Ｗａ１は、コンデンサＣ１−ＬＥＤユニットＸ２１間、コンデンサＣ１−コンデンサＣ２２間の各電路で構成される。また、電路Ｗｂ１は、ＬＥＤユニットＸ２１−ダイオードＤ２１間、コンデンサＣ２２−ダイオードＤ２１間の各電路で構成される。
【００９２】
而して、電路Ｗａ１は、共通線Ｗ１との間に、負荷回路Ｙ１、ダイオードＤ２１を含み、電路Ｗｂ１は、共通線Ｗ１との間にダイオードＤ２１を含む。したがって、負荷回路Ｙ１の両端電路である電路Ｗａ１，Ｗｂ１の双方が、グランドラインＧ１とは異なる電位になる。
【００９３】
このようなＳＥＰＩＣ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ｅは、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡（グランドラインＧ１に接触）したとしても、直流電源Ｅ１の正極からコンデンサＣ１を通る閉回路で地絡電流が流れる。すなわち、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡したとしても、コンデンサＣ１によって、電源側（直流電源Ｅ１）と負荷側（負荷回路Ｙ１）とが直流的に分離されており、回路が保護される。
【００９４】
なお、コンデンサＣ１は、ＳＥＰＩＣ回路の通常の電力供給動作を行うために用いられているコンデンサであり、このコンデンサＣ１を、地絡時に電源側と負荷側とを分離する目的でも使用している。したがって、地絡対策用のコンデンサを追加する必要がなく、構成の簡略化、低コスト化を図ることができる。
【００９５】
例えば、ＬＥＤユニットＸ２１が、電源装置Ａ１ｅから離れた場所に配置され、電源装置Ａ１ｅの出力とＬＥＤユニットＸ２１とを接続する配線のハーネスがなんらかの構造物に挟まれることがある。この場合、電路Ｗａ１，Ｗｂ１がグランドラインＧ１と接触し、地絡が発生する虞がある。
【００９６】
そして、電路Ｗａ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−インダクタＬ２１−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは、正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、ＬＥＤユニットＸ２１の消灯（または減光）によって、電源装置Ａ１ｅに異常が発生したことを認識できる。
【００９７】
また、電路Ｗｂ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−インダクタＬ２１−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−負荷回路Ｙ１（ＬＥＤユニットＸ２１、コンデンサＣ２２）−電路Ｗｂ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは、正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、ＬＥＤユニットＸ２１の消灯（または減光）によって、電源装置Ａ１ｅに異常が発生したことを認識できる。
【００９８】
そして、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のいずれが地絡したとしても、地絡電流はインダクタＬ２１を通るので、急峻な地絡電流が流れず、地絡電流は緩やかな波形となって、回路部品へのストレスは低減される。そして、ＬＥＤユニットＸ２１の消灯（または減光）を検出することによって、スイッチング素子Ｓ２１のオン・オフ駆動を停止させればよい。
【００９９】
また、図１１は、負荷回路Ｙ１の別の形態である。コンバータ部Ａ１１は、インダクタＬ２２の値によって、負荷回路Ｙ１に供給する電流が、連続、不連続、臨界モードに分かれるが、その電流波形によって、ＬＥＤユニットＸ２１を流れる電流のリプル値が大きく変わる。そこで、図１１では、ＬＥＤユニットＸ２１の両端にインダクタＬ５１，Ｌ５２（第３，４のインダクタ）をそれぞれ直列接続し、さらにこの直列回路にコンデンサＣ２２（第２のコンデンサ）を並列接続しており、リプル電流を低減させるフィルタ機能を有している。リプル電流は、コンデンサＣ２２、インダクタＬ５１，Ｌ５２の値、電流モードによって決定される。
【０１００】
また、図１２は、複数の負荷回路Ｙ１を設けた電源装置Ａ１ｆであり、負荷回路Ｙ１のそれぞれには、インピーダンス要素Ｚ１であるダイオードＤ２１が直列接続される。この場合、いずれかの負荷回路Ｙ１の接続電路の地絡によって、上記同様に、１つ以上の負荷回路Ｙ１のＬＥＤユニットＸ２１が消灯（または減光）し、電源装置Ａ１ｆに異常が発生したことを認識できる。
【符号の説明】
【０１０１】
Ａ１ 電源装置
Ｅ１ 直流電源
Ｃ１ コンデンサ（第１のコンデンサ）
Ｙ１ 負荷回路
Ｚ１ インピーダンス要素
Ｇ１ グランドライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置、およびＬＥＤ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流負荷に直流電力を供給する電源装置があり、様々な分野で用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、照明分野においては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子が盛んに使用され、その用途も多様化している。車両の照明では、白色ＬＥＤ素子が車室内において活用され、さらには高輝度化によってヘッドライト、デイタイムランニングランプ等にも使用されている。
【０００４】
ＬＥＤ素子は、白熱電球と比べ長寿命で応答性が速く、構造上コンパクトに実装できる。また、各種の色が簡単に実現でき、調光による点灯制御も容易である。そして、灯具などの照明器具は、薄型化が可能になり、立体的に実装できることにより、車のデザインなど形状に制限を与えない自由な設計が可能になる等の利点がある。
【０００５】
上述した照明器具は、ＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子を点灯させる電源装置とを備えるものであり、複数のＬＥＤ素子を直列接続してなる光源に一定の電流を供給することによって、複数のＬＥＤ素子を均一な明るさで点灯させるものが提供されている。
【０００６】
そして、電源装置には、出力電圧（例えば、直列接続されたＬＥＤ素子の両端電圧）が入力電圧より高い場合は昇圧チョッパ回路が使用され、出力電圧が入力電圧より低い場合は降圧チョッパ回路が使用される。電源環境や負荷状態によって、昇圧と降圧との両モードで動作する場合は、昇降圧チョッパ回路が使用される。
【０００７】
従来用いられている昇降圧チョッパ回路の一例として、ＣＵＫ（チューク）回路の構成を図１３に示す。
【０００８】
このＣＵＫ回路は、非絶縁型の電源装置であり、直流電源Ｅ１０１を入力電源として、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ１０１に直流電力を供給する。直流電源Ｅ１０１は、その負極をグランドラインＧ１０１に接地している。
【０００９】
そして、直流電源Ｅ１０１の正極−負極間には、インダクタＬ１０１とスイッチング素子Ｓ１０１との直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｓ１０１の両端間には、コンデンサＣ１０１とダイオードＤ１０１との直列回路が接続され、ダイオードＤ１０１の両端間には、インダクタＬ１０２とコンデンサＣ１０２との直列回路が接続されている。そして、コンデンサＣ１０２の両端間には、ＬＥＤユニットＸ１０１が接続され、ＬＥＤユニットＸ１０１に直流電流が供給される。
【００１０】
このような構成において、直流電源Ｅ１０１の正極から負極に至る経路において、インダクタＬ１０１、コンデンサＣ１０１、インダクタＬ１０２、ＬＥＤユニットＸ１０１が順に接続された直列回路が設けられている。そして、直流電源Ｅ１０１の負極とＬＥＤユニットＸ１０１の一端（ＬＥＤ素子のアノード側）との間の経路は共通線Ｗ１０１で構成されており、ＬＥＤユニットＸ１０１の一端は、グランドラインＧ１０１と同電位（または略同電位）になる。さらに、ダイオードＤ１０１は、コンデンサＣ１０１とインダクタＬ１０２との接続点にアノードを接続し、共通線Ｗ１０１にカソードを接続している。
【００１１】
そして、図示しない制御回路によって、スイッチング素子Ｓ１０１がオン・オフ駆動されることによって、ＬＥＤユニットＸ１０１に直流電力が供給されて、ＬＥＤユニットＸ１０１の各ＬＥＤ素子が点灯する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２２４０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図１３において、ＬＥＤユニットＸ１０１が地絡した場合（ＬＥＤユニットＸ１０１がグランドラインＧ１０１に接触した場合）、以下のようになる。
【００１４】
まず、他端側電路Ｗａ１０１が地絡した場合、直流電源Ｅ１０１の正極−インダクタＬ１０１−コンデンサＣ１０１−インダクタＬ１０２−電路Ｗａ１０１−グランドラインＧ１０１−直流電源Ｅ１０１の負極を通る閉回路で、地絡電流が流れる。しかしながら、コンデンサＣ１０１によって、電源側（直流電源Ｅ１０１）と負荷側（ＬＥＤユニットＸ１０１）とが直流的に分離されており、地絡電流は、コンデンサＣ１０１によって制限される。そして、ＬＥＤユニットＸ１０１の両端を実質的にグランドラインＧ１０１で短絡したことになるので、ＬＥＤユニットＸ１０１は点灯しなくなる。使用者は、ＬＥＤユニットＸ１０１の消灯によって、異常が発生したことを認識できる。
【００１５】
一方、一端側電路Ｗｂ１０１が地絡した場合、電路Ｗｂ１０１は共通線Ｗ１０１の一部であることから、ＬＥＤユニットＸ１０１は点灯し続ける。車載用の照明器具の場合、異常が発生しても点灯し続けることは、車輌の運行上は安全な動作と考えることはできる。しかしながら、使用者は異常と認識することはできないので、異常状態が発生している状態で、電源装置が継続的に使用されると、問題が生じる虞がある。
【００１６】
例えば、電源装置の出力とＬＥＤユニットＸ１０１とを接続する配線のハーネスがなんらかの構造物に挟まれ、それが原因で電路Ｗｂ１０１がグランドラインＧ１０１と接触し、地絡した場合でも、異常を検出できないことになる。この正常な状態ではないモードで継続使用されると、ハーネスが過熱するなどの問題が生じることになる。また、近傍の電装品のグランドラインとの干渉が発生する虞もある。
【００１７】
そこで、共通線Ｗ１０１に検出抵抗などを接続して、地絡を検出する方法が提案されているが、検出精度、制御の複雑化などの課題があり、地絡検出手段の構成の複雑化による部品点数の増大、コストアップなどの要因となっていた。
【００１８】
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、負荷回路の両端のうちいずれが地絡した場合でも、構成を複雑にすることなく負荷回路への電力供給を低減できる非絶縁型の電源装置、およびＬＥＤ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の電源装置は、一方の極を接地した直流電源からの入力電力を所望の直流電力に変換して負荷回路へ供給する非絶縁型の電源装置であって、前記負荷回路の一端に接続したインピーダンス要素と、前記負荷回路の他端に接続した第１のコンデンサとを備えて、前記第１のコンデンサと前記負荷回路と前記インピーダンス要素との直列回路を構成し、この直列回路は、前記直流電源の両極間に電気的に接続されることを特徴とする。
【００２０】
この発明において、前記第１のコンデンサに電気的に接続して、前記第１のコンデンサの充放電を切り替えるスイッチング素子を備え、前記スイッチング素子がオン・オフすることによって前記直流電源の電圧を昇圧する昇圧部と、前記スイッチング素子がオン・オフすることによって前記昇圧部による昇圧電圧を降圧し、この降圧電圧を前記負荷回路へ印加する降圧部とを具備することが好ましい。
【００２１】
この発明において、前記直流電源の前記他方の極から前記一方の極に至る経路には、第１のインダクタ、前記第１のコンデンサ、前記負荷回路、第２のインダクタが順に接続された直列回路が設けられ、前記第１のインダクタと前記第１のコンデンサとの接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、前記スイッチング素子が接続され、前記第１のコンデンサと前記負荷回路との接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、ダイオードが接続され、前記第２のインダクタが、前記インピーダンス要素を構成することが好ましい。
【００２２】
この発明において、前記直流電源の前記他方の極から前記一方の極に至る経路には、スイッチング素子、前記第１のコンデンサ、前記負荷回路、第１のインダクタが順に接続された直列回路が設けられ、前記スイッチング素子と前記第１のコンデンサとの接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、第２のインダクタが接続され、前記第１のコンデンサと前記負荷回路との接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間にはダイオードが接続され、前記第１のインダクタが、前記インピーダンス要素を構成することが好ましい。
【００２３】
この発明において、前記直流電源の前記他方の極から前記一方の極に至る経路には、第１のインダクタ、前記第１のコンデンサ、前記負荷回路、ダイオードが順に接続された直列回路が設けられ、前記第１のインダクタと前記第１のコンデンサとの接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、スイッチング素子が接続され、前記第１のコンデンサと前記負荷回路との接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には第２のインダクタが接続され、前記ダイオードが、前記インピーダンス要素を構成することが好ましい。
【００２４】
この発明において、前記負荷回路は、ＬＥＤ素子、または白熱灯、または抵抗素子からなる負荷を備えることが好ましい。
【００２５】
この発明において、前記負荷回路は、前記負荷に並列接続した第２のコンデンサを備えることが好ましい。
【００２６】
この発明において、前記負荷回路は、前記負荷の一端に接続した第３のインダクタと、前記負荷の他端に接続した第４のインダクタと、前記負荷と前記第３，第４のインダクタとの直列回路に並列接続した第２のコンデンサとを備えることが好ましい。
【００２７】
この発明において、前記インピーダンス要素は、インダクタンスとキャパシタンスと抵抗とのうち、少なくとも１つで構成されることが好ましい。
【００２８】
この発明において、前記負荷回路と前記インピーダンス要素との直列回路を複数備えることが好ましい。
【００２９】
本発明のＬＥＤ駆動装置は、一方の極を接地した直流電源からの入力電力を所望の直流電力に変換して、１乃至複数のＬＥＤ素子からなる負荷回路へ供給する非絶縁型のＬＥＤ駆動装置であって、前記負荷回路の一端に接続したインピーダンス要素と、前記負荷回路の他端に接続した第１のコンデンサとを備えて、前記第１のコンデンサと前記負荷回路と前記インピーダンス要素との直列回路を構成し、この直列回路は、前記直流電源の両極間に電気的に接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明では、非絶縁型の電源装置、およびＬＥＤ駆動装置において、負荷回路の両端のうちいずれが地絡した場合でも、構成を複雑にすることなく負荷回路への電力供給を低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態１のシステムの概略を示すブロック図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）同上のインピーダンス要素の構成例を示す回路図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）同上の負荷回路の構成例を示す回路図である。
【図４】実施形態２のシステム構成を示す回路図である。
【図５】同上の負荷回路の別の構成を示す回路図である。
【図６】同上の別のシステム構成を示す回路図である。
【図７】実施形態３のシステム構成を示す回路図である。
【図８】同上の負荷回路の別の構成を示す回路図である。
【図９】同上の別のシステム構成を示す回路図である。
【図１０】実施形態４のシステム構成を示す回路図である。
【図１１】同上の負荷回路の別の構成を示す回路図である。
【図１２】同上の別のシステム構成を示す回路図である。
【図１３】従来のシステム構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の電源装置Ａ１の概略構成を示しており、電源装置Ａ１は、コンデンサＣ１（第１のコンデンサ）を含むコンバータ部Ａ１１と、インピーダンス要素Ｚ１とで非絶縁型の電源装置を構成し、直流電源Ｅ１を入力電源として、負荷回路Ｙ１に直流電力を供給する。
【００３４】
そして、直流電源Ｅ１は、その負極をグランドラインＧ１に接地しており、直流電源Ｅ１の両端間には、コンバータ部Ａ１１のコンデンサＣ１、負荷回路Ｙ１、インピーダンス要素Ｚ１の直列回路が接続している。具体的には、負荷回路Ｙ１の一端にはインピーダンス要素Ｚ１が接続し、負荷回路Ｙ１の他端にはコンデンサＣ１が接続し、直流電源Ｅ１の正極側から負極側に至る経路に、コンデンサＣ１、負荷回路Ｙ１、インピーダンス要素Ｚ１を順に接続している。
【００３５】
直流電源Ｅ１の負極とインピーダンス要素Ｚ１との間の経路は共通線Ｗ１で構成されており、インピーダンス要素Ｚ１の一端は、グランドラインＧ１と同電位（または略同電位）になる。さらに、コンデンサＣ１−負荷回路Ｙ１間は、電路Ｗａ１で接続され、負荷回路Ｙ１−インピーダンス要素Ｚ１間は、電路Ｗｂ１で接続される。
【００３６】
而して、電路Ｗａ１は、共通線Ｗ１との間に負荷回路Ｙ１、インピーダンス要素Ｚ１を含み、電路Ｗｂ１は、共通線Ｗ１との間にインピーダンス要素Ｚ１を含む。したがって、負荷回路Ｙ１の両端電路である電路Ｗａ１，Ｗｂ１の双方が、グランドラインＧ１とは異なる電位になる。
【００３７】
このような構成を有する電源装置Ａ１は、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡（グランドラインＧ１に接触）したとしても、直流電源Ｅ１の正極からコンデンサＣ１を介した閉回路で地絡電流が流れる。すなわち、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡したとしても、コンデンサＣ１によって、電源側（直流電源Ｅ１）と負荷側（負荷回路Ｙ１）とが直流的に分離されており、回路が保護される。
【００３８】
なお、コンデンサＣ１は、コンバータ部Ａ１１の通常の電力供給動作を行うために用いられているコンデンサであり、このコンデンサＣ１を、地絡時に電源側と負荷側とを分離する目的でも使用している。したがって、地絡対策用のコンデンサを追加する必要がなく、構成の簡略化、低コスト化を図ることができる。
【００３９】
そして、電路Ｗａ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れ、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、負荷回路Ｙ１の動作停止によって、電源装置Ａ１に異常が発生したことを認識できる。
【００４０】
また、電路Ｗｂ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−負荷回路Ｙ１−電路Ｗｂ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、負荷回路Ｙ１の動作停止によって、電源装置Ａ１に異常が発生したことを認識できる。
【００４１】
このように、電路Ｗａ１，Ｗｂ１が地絡した場合は、電源装置Ａ１の主回路が上述の状態になるので、地絡を検出し判別する制御手段を設ける必要がなく、回路構成を簡素化、低コスト化することができる。すなわち、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡したとしても、コンバータ部Ａ１１のコンデンサＣ１を地絡対策用のコンデンサとすることによって、構成を複雑にすることなく負荷回路Ｙ１への電力供給を低減できる。
【００４２】
図２（ａ）〜（ｃ）は、インピーダンス要素Ｚ１の構成例であり、インダクタ（図２（ａ））、コンデンサ（図２（ｂ））、抵抗（図２（ｃ））を用いて構成される。インピーダンス要素Ｚ１は、インダクタ、コンデンサ、抵抗のいずれかを単体で用いる構成、インダクタ、コンデンサ、抵抗の２つ以上を組み合わせた構成のいずれであってもよく、コンバータ部Ａ１１の回路構成に応じて構成される。すなわち、インピーダンス要素Ｚ１は、負荷回路Ｙ１を流れる負荷電流を限流する機能を有する要素であればよい。
【００４３】
図３（ａ）〜（ｃ）は、負荷回路Ｙ１の構成例であり、１乃至複数のＬＥＤ素子（図３（ａ））、フィラメント電球（図３（ｂ））、抵抗負荷（図３（ｃ））等で構成される。負荷回路Ｙ１にフィラメント電球を用いた場合、印加電圧を一定にするコンバータを使用する。そして、ＬＥＤ素子およびフィラメント電球は光源負荷なので、電路Ｗａ１，Ｗｂ１の地絡が生じると消灯（または減灯）し、使用者は、電源装置Ａ１に異常が発生したことを認識できる。負荷回路Ｙ１に抵抗負荷等の駆動負荷を用いた場合でも、電路Ｗａ１，Ｗｂ１の地絡発生時には、負荷回路Ｙ１の動作停止によって、電源装置Ａ１に異常が発生したことを認識できる。
【００４４】
（実施形態２）
図４は、電源装置Ａ１の具体的な回路構成を示しており、ＣＵＫ（チューク）回路を基本構成とする昇降圧チョッパ回路である。以降、図４の電源装置にＡ１ａの符号を付す。また、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付す。
【００４５】
このＣＵＫ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ａは、非絶縁型の電源装置であり、直流電源Ｅ１を入力電源として、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ１に直流電力を供給するＬＥＤ駆動装置を構成する。直流電源Ｅ１は、その負極をグランドラインＧ１に接地している。
【００４６】
そして、直流電源Ｅ１の正極から負極に至る経路には、インダクタＬ１（第１のインダクタ）、コンデンサＣ１（第１のコンデンサ）、負荷回路Ｙ１、インダクタＬ２（第２のインダクタ）を順に接続した直列回路が配置されている。インダクタＬ１とコンデンサＣ１との接続点と、直流電源Ｅ１の負極との間には、スイッチング素子Ｓ１が接続される。さらに、ダイオードＤ１のアノードが、コンデンサＣ１と負荷回路Ｙ１との接続点に接続され、ダイオードＤ１のカソードが、直流電源Ｅ１の負極に接続されている。ここで、インダクタＬ２が、インピーダンス要素Ｚ１を構成する。
【００４７】
負荷回路Ｙ１は、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ１と、コンデンサＣ２（第２のコンデンサ）との並列回路で構成されており、ＬＥＤユニットＸ１とコンデンサＣ２との並列回路に、電源装置Ａ１ａから直流電流が供給される。ＬＥＤユニットＸ１のＬＥＤ素子は、そのアノードが電路Ｗｂ１に接続し、カソードが電路Ｗａ１に接続する。
【００４８】
このような電源装置Ａ１ａは、直流電源Ｅ１を電源とした昇圧機能を有するコンバータ部Ａ１１（昇圧部）と、コンデンサＣ１を電源とした降圧機能を有するコンバータ部Ａ１２（降圧部）とからなる。コンバータ部Ａ１１は、インダクタＬ１、スイッチング素子Ｓ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ１で構成される。コンバータ部Ａ１２は、スイッチング素子Ｓ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ２で構成される。
【００４９】
そして、図示しない制御回路によって、スイッチング素子Ｓ１がオン・オフ駆動されることによって、負荷回路Ｙ１に直流電力が供給されて、ＬＥＤユニットＸ１の各ＬＥＤ素子が点灯する。
【００５０】
以下、この回路の動作について説明する。
【００５１】
まず、昇圧機能を有するコンバータ部Ａ１１の動作として、スイッチング素子Ｓ１がオンすると、直流電源Ｅ１−インダクタＬ１−スイッチング素子Ｓ１−直流電源Ｅ１の閉回路に電流が流れ、インダクタＬ１は、磁気エネルギーを蓄積する。そして、スイッチング素子Ｓ１がオフすると、インダクタＬ１−コンデンサＣ１−ダイオードＤ１−直流電源Ｅ１−インダクタＬ１の閉回路で、インダクタＬ１の磁気エネルギーが放出され、コンデンサＣ１に電荷が蓄積される。このスイッチング素子Ｓ１のオン・オフ動作によって、コンデンサＣ１の両端電圧は、直流電源Ｅ１より高い電圧に昇圧される。
【００５２】
次に、降圧機能を有するコンバータ部Ａ１２の動作として、スイッチング素子Ｓ１がオンすると、上記の動作で蓄積されたコンデンサＣ１の両端電圧が電源となり、コンデンサＣ１の蓄積電荷が放出される。具体的には、コンデンサＣ１−スイッチング素子Ｓ１−インダクタＬ２−負荷回路Ｙ１（ＬＥＤユニットＸ１、コンデンサＣ２）−コンデンサＣ１の閉回路で、コンデンサＣ１の蓄積電荷が放出される。このとき、インダクタＬ２に磁気エネルギーが蓄えられる。
【００５３】
そして、スイッチング素子Ｓ１がオフすると、インダクタＬ２に逆起電力が発生し、スイッチング素子Ｓ１のオン時の電流方向を維持するように、インダクタＬ２−負荷回路Ｙ１（ＬＥＤユニットＸ１、コンデンサＣ２）−ダイオードＤ１−インダクタＬ２の閉回路で電流が流れる。このスイッチング素子Ｓ１のオン・オフ動作によって、コンデンサＣ１の両端電圧より低い電圧が負荷回路Ｙ１に印加される。負荷回路Ｙ１への印加電圧が、直流電源Ｅ１の電圧より高いか低いかは、スイッチング素子Ｓ１の動作（オンデューティ、周波数）や回路定数によって設定できる。
【００５４】
このように、スイッチング素子Ｓ１のオン・オフ動作によって、直流電源Ｅ１に対しては昇圧モードで動作し、コンデンサＣ１の両端電圧に対しては降圧モードで動作することになる。インダクタＬ１，Ｌ２の電流は、三角波のような電流波形になるが、ＬＥＤユニットＸ１の電流は、コンデンサＣ２によって平滑された直流電流となる。
【００５５】
このＣＵＫ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ａにおいて、直流電源Ｅ１の負極とインダクタＬ２との間の経路は共通線Ｗ１で構成されており、インダクタＬ２の一端は、グランドラインＧ１と同電位（または略同電位）になる。さらに、コンデンサＣ１−負荷回路Ｙ１間は、電路Ｗａ１で接続され、負荷回路Ｙ１−インダクタＬ２間は、電路Ｗｂ１で接続される。なお、図４において、電路Ｗａ１は、コンデンサＣ１−ＬＥＤユニットＸ１間、コンデンサＣ１−コンデンサＣ２間の各電路で構成される。また、電路Ｗｂ１は、ＬＥＤユニットＸ１−インダクタＬ２間、コンデンサＣ２−インダクタＬ２間の各電路で構成される。
【００５６】
而して、電路Ｗａ１は、共通線Ｗ１との間に、負荷回路Ｙ１、インダクタＬ２を含み、電路Ｗｂ１は、共通線Ｗ１との間にインダクタＬ２を含む。したがって、負荷回路Ｙ１の両端電路である電路Ｗａ１，Ｗｂ１の双方が、グランドラインＧ１とは異なる電位になる。
【００５７】
このようなＣＵＫ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ａは、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡（グランドラインＧ１に接触）したとしても、直流電源Ｅ１の正極からコンデンサＣ１を通る閉回路で地絡電流が流れる。すなわち、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡したとしても、コンデンサＣ１によって、電源側（直流電源Ｅ１）と負荷側（負荷回路Ｙ１）とが直流的に分離されており、回路が保護される。
【００５８】
なお、コンデンサＣ１は、ＣＵＫ回路の通常の電力供給動作を行うために用いられているコンデンサであり、このコンデンサＣ１を、地絡時に電源側と負荷側とを分離する目的でも使用している。したがって、地絡対策用のコンデンサを追加する必要がなく、構成の簡略化、低コスト化を図ることができる。
【００５９】
例えば、ＬＥＤユニットＸ１が、電源装置Ａ１ａから離れた場所に配置され、電源装置Ａ１ａの出力とＬＥＤユニットＸ１とを接続する配線のハーネスがなんらかの構造物に挟まれることがある。この場合、電路Ｗａ１，Ｗｂ１がグランドラインＧ１と接触し、地絡が発生する虞がある。
【００６０】
そして、電路Ｗａ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−インダクタＬ１−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは、正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、ＬＥＤユニットＸ１の消灯（または減光）によって、電源装置Ａ１ａに異常が発生したことを認識できる。
【００６１】
また、電路Ｗｂ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−インダクタＬ１−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−負荷回路Ｙ１（ＬＥＤユニットＸ１、コンデンサＣ２）−電路Ｗｂ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは、正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、ＬＥＤユニットＸ１の消灯（または減光）によって、電源装置Ａ１ａに異常が発生したことを認識できる。
【００６２】
そして、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のいずれが地絡したとしても、地絡電流はインダクタＬ１を通るので、急峻な地絡電流が流れず、地絡電流は緩やかな波形となって、回路部品へのストレスは低減される。そして、ＬＥＤユニットＸ１の消灯（または減光）を検出することによって、スイッチング素子Ｓ１のオン・オフ駆動を停止させればよい。
【００６３】
また、図５は、負荷回路Ｙ１の別の形態である。コンバータ部Ａ１２は、インダクタＬ２の値によって、負荷回路Ｙ１に供給する電流が、連続、不連続、臨界モードに分かれるが、その電流波形によって、ＬＥＤユニットＸ１を流れる電流のリプル値が大きく変わる。そこで、図５では、ＬＥＤユニットＸ１の両端にインダクタＬ３１，Ｌ３２（第３，４のインダクタ）をそれぞれ直列接続し、さらにこの直列回路にコンデンサＣ２（第２のコンデンサ）を並列接続しており、リプル電流を低減させるフィルタ機能を有している。リプル電流は、コンデンサＣ２、インダクタＬ３１，Ｌ３２の値、電流モードによって決定される。
【００６４】
また、インピーダンス要素Ｚ１として、抵抗のみを用いた場合、スイッチング素子Ｓ１がオン・オフしてチョッピングした電圧波形がコンデンサＣ２で平滑され、このコンデンサＣ２の平滑電圧がＬＥＤユニットＸ１に印加される。この構成は、ＬＥＤユニットＸ１の電流が比較的小さく、ＬＥＤユニットＸ１の印加電圧が直流電源Ｅ１の電圧より高い場合に有効である。
【００６５】
また、インピーダンス要素Ｚ１として、抵抗とコンデンサとの並列回路を用いた場合、抵抗のみを用いる場合よりも、インピーダンス要素Ｚ１の両端電圧を低くすることができる。また、コンデンサの充電電圧は、抵抗を介して放電される。
【００６６】
また、インピーダンス要素Ｚ１としてコンデンサのみを用いてもよい。この場合、スイッチング素子Ｓ１を非常に高い周波数でオン・オフ動作させ、インピーダンス要素Ｚ１とコンデンサＣ２との間で授受される電力を用いてＬＥＤユニットＸ１を点灯させる。この構成は、電源装置の小型化、軽量化を図ることができる。
【００６７】
また、図６は、複数の負荷回路Ｙ１を設けた電源装置Ａ１ｂであり、負荷回路Ｙ１のそれぞれには、インピーダンス要素Ｚ１であるインダクタＬ２が直列接続される。この場合、いずれかの負荷回路Ｙ１の接続電路の地絡によって、上記同様に、１つ以上の負荷回路Ｙ１のＬＥＤユニットＸ１が消灯（または減光）し、電源装置Ａ１ｂに異常が発生したことを認識できる。
【００６８】
（実施形態３）
図７は、電源装置Ａ１の具体的な回路構成を示しており、ＺＥＴＡ ＳＥＰＩＣ（ゼータ・セピック）回路を基本構成とする昇降圧チョッパ回路である。以降、図７の電源装置にＡ１ｃの符号を付す。また、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付す。
【００６９】
このＺＥＴＡ ＳＥＰＩＣ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ｃは、非絶縁型の電源装置であり、直流電源Ｅ１を入力電源として、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ１１に直流電力を供給するＬＥＤ駆動装置を構成する。直流電源Ｅ１は、その負極をグランドラインＧ１に接地している。
【００７０】
そして、直流電源Ｅ１の正極から負極に至る経路には、スイッチング素子Ｓ１１、コンデンサＣ１（第１のコンデンサ）、負荷回路Ｙ１、インダクタＬ１１（第１のインダクタ）を順に接続した直列回路が配置されている。スイッチング素子Ｓ１１とコンデンサＣ１との接続点と、直流電源Ｅ１の負極との間には、インダクタＬ１２（第２のインダクタ）が接続される。さらに、ダイオードＤ１１のアノードが、直流電源Ｅ１の負極に接続され、ダイオードＤ１１のカソードが、コンデンサＣ１と負荷回路Ｙ１との接続点に接続されている。ここで、インダクタＬ１１が、インピーダンス要素Ｚ１を構成する。
【００７１】
負荷回路Ｙ１は、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ１１と、コンデンサＣ１２（第２のコンデンサ）との並列回路で構成されており、ＬＥＤユニットＸ１１とコンデンサＣ１２との並列回路に、電源装置Ａ１ｃから直流電流が供給される。ＬＥＤユニットＸ１１のＬＥＤ素子は、そのアノードが電路Ｗａ１に接続し、カソードが電路Ｗｂ１に接続する。
【００７２】
そして、図示しない制御回路によって、スイッチング素子Ｓ１１がオン・オフ駆動されることによって、負荷回路Ｙ１に直流電力が供給されて、ＬＥＤユニットＸ１１の各ＬＥＤ素子が点灯する。なお、ＺＥＴＡ ＳＥＰＩＣ回路の動作については周知であり、説明は省略する。
【００７３】
このＺＥＴＡ ＳＥＰＩＣ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ｃにおいて、直流電源Ｅ１の負極とインダクタＬ１１との間の経路は共通線Ｗ１で構成されており、インダクタＬ１１の一端は、グランドラインＧ１と同電位（または略同電位）になる。さらに、コンデンサＣ１−負荷回路Ｙ１間は、電路Ｗａ１で接続され、負荷回路Ｙ１−インダクタＬ１１間は、電路Ｗｂ１で接続される。なお、図７において、電路Ｗａ１は、コンデンサＣ１−ＬＥＤユニットＸ１１間、コンデンサＣ１−コンデンサＣ１２間の各電路で構成される。また、電路Ｗｂ１は、ＬＥＤユニットＸ１１−インダクタＬ１１間、コンデンサＣ１２−インダクタＬ１１間の各電路で構成される。
【００７４】
而して、電路Ｗａ１は、共通線Ｗ１との間に、負荷回路Ｙ１、インダクタＬ１１を含み、電路Ｗｂ１は、共通線Ｗ１との間にインダクタＬ１１を含む。したがって、負荷回路Ｙ１の両端電路である電路Ｗａ１，Ｗｂ１の双方が、グランドラインＧ１とは異なる電位になる。
【００７５】
このようなＺＥＴＡ ＳＥＰＩＣ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ｃは、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡（グランドラインＧ１に接触）したとしても、直流電源Ｅ１の正極からコンデンサＣ１を通る閉回路で地絡電流が流れる。すなわち、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡したとしても、コンデンサＣ１によって、電源側（直流電源Ｅ１）と負荷側（負荷回路Ｙ１）とが直流的に分離されており、回路が保護される。
【００７６】
なお、コンデンサＣ１は、ＺＥＴＡ ＳＥＰＩＣ回路の通常の電力供給動作を行うために用いられているコンデンサであり、このコンデンサＣ１を、地絡時に電源側と負荷側とを分離する目的でも使用している。したがって、地絡対策用のコンデンサを追加する必要がなく、構成の簡略化、低コスト化を図ることができる。
【００７７】
例えば、ＬＥＤユニットＸ１１が、電源装置Ａ１ｃから離れた場所に配置され、電源装置Ａ１ｃの出力とＬＥＤユニットＸ１１とを接続する配線のハーネスがなんらかの構造物に挟まれることがある。この場合、電路Ｗａ１，Ｗｂ１がグランドラインＧ１と接触し、地絡が発生する虞がある。
【００７８】
そして、電路Ｗａ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−スイッチング素子Ｓ１１−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは、正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、ＬＥＤユニットＸ１１の消灯（または減光）によって、電源装置Ａ１ｃに異常が発生したことを認識できる。
【００７９】
また、電路Ｗｂ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−スイッチング素子Ｓ１１−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−負荷回路Ｙ１（ＬＥＤユニットＸ１１、コンデンサＣ１２）−電路Ｗｂ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは、正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、ＬＥＤユニットＸ１１の消灯（または減光）によって、電源装置Ａ１ｃに異常が発生したことを認識できる。
【００８０】
そして、ＬＥＤユニットＸ１１の消灯（または減光）を検出することによって、スイッチング素子Ｓ１１のオン・オフ駆動を停止させればよい。
【００８１】
また、図８は、負荷回路Ｙ１の別の形態である。コンバータ部Ａ１１は、インダクタＬ１２の値によって、負荷回路Ｙ１に供給する電流が、連続、不連続、臨界モードに分かれるが、その電流波形によって、ＬＥＤユニットＸ１１を流れる電流のリプル値が大きく変わる。そこで、図８では、ＬＥＤユニットＸ１１の両端にインダクタＬ４１，Ｌ４２（第３，４のインダクタ）をそれぞれ直列接続し、さらにこの直列回路にコンデンサＣ１２（第２のコンデンサ）を並列接続しており、リプル電流を低減させるフィルタ機能を有している。リプル電流は、コンデンサＣ１２、インダクタＬ４１，Ｌ４２の値、電流モードによって決定される。
【００８２】
また、インピーダンス要素Ｚ１として、抵抗のみを用いた場合、スイッチング素子Ｓ１１がオン・オフしてチョッピングした電圧波形がコンデンサＣ１２で平滑され、このコンデンサＣ１２の平滑電圧がＬＥＤユニットＸ１１に印加される。この構成は、ＬＥＤユニットＸ１１の電流が比較的小さく、ＬＥＤユニットＸ１１の印加電圧が直流電源Ｅ１の電圧より高い場合に有効である。
【００８３】
また、インピーダンス要素Ｚ１として、抵抗とコンデンサとの並列回路を用いた場合、抵抗のみを用いる場合よりも、インピーダンス要素Ｚ１の両端電圧を低くすることができる。また、コンデンサの充電電圧は、抵抗を介して放電される。
【００８４】
また、インピーダンス要素Ｚ１としてコンデンサのみを用いてもよい。この場合、スイッチング素子Ｓ１１を非常に高い周波数でオン・オフ動作させ、インピーダンス要素Ｚ１とコンデンサＣ１２との間で授受される電力を用いてＬＥＤユニットＸ１１を点灯させる。この構成は、電源装置の小型化、軽量化を図ることができる。
【００８５】
また、図９は、複数の負荷回路Ｙ１を設けた電源装置Ａ１ｄであり、負荷回路Ｙ１のそれぞれには、インピーダンス要素Ｚ１であるインダクタＬ１２が直列接続される。この場合、いずれかの負荷回路Ｙ１の接続電路の地絡によって、上記同様に、１つ以上の負荷回路Ｙ１のＬＥＤユニットＸ１１が消灯（または減光）し、電源装置Ａ１ｄに異常が発生したことを認識できる。
【００８６】
（実施形態４）
図１０は、電源装置Ａ１の具体的な回路構成を示しており、ＳＥＰＩＣ（セピック）回路を基本構成とする昇降圧チョッパ回路である。以降、図１０の電源装置にＡ１ｅの符号を付す。また、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付す。
【００８７】
このＳＥＰＩＣ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ｅは、非絶縁型の電源装置であり、直流電源Ｅ１を入力電源として、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ２１に直流電力を供給するＬＥＤ駆動装置を構成する。直流電源Ｅ１は、その負極をグランドラインＧ１に接地している。
【００８８】
そして、直流電源Ｅ１の正極から負極に至る経路には、インダクタＬ２１（第１のインダクタ）、コンデンサＣ１（第１のコンデンサ）、負荷回路Ｙ１、ダイオードＤ２１を順に接続した直列回路が配置されている。インダクタＬ２１とコンデンサＣ１との接続点と、直流電源Ｅ１の負極との間には、スイッチング素子Ｓ２１が接続される。コンデンサＣ１と負荷回路Ｙ１との接続点と、直流電源Ｅ１の負極との間には、インダクタＬ２２（第１のインダクタ）が接続される。なお、ダイオードＤ２１は、そのアノードが負荷回路Ｙ１に接続され、カソードが直流電源Ｅ１の負極に接続されている。ここで、ダイオードＤ２１が、インピーダンス要素Ｚ１を構成する。
【００８９】
負荷回路Ｙ１は、複数のＬＥＤ素子を直列接続したＬＥＤユニットＸ２１と、コンデンサＣ２２（第２のコンデンサ）との並列回路で構成されており、ＬＥＤユニットＸ２１とコンデンサＣ２２との並列回路に、電源装置Ａ１ｅから直流電流が供給される。ＬＥＤユニットＸ２１のＬＥＤ素子は、そのアノードが電路Ｗａ１に接続し、カソードが電路Ｗｂ１に接続する。
【００９０】
そして、図示しない制御回路によって、スイッチング素子Ｓ２１がオン・オフ駆動されることによって、負荷回路Ｙ１に直流電力が供給されて、ＬＥＤユニットＸ２１の各ＬＥＤ素子が点灯する。なお、ＳＥＰＩＣ回路の動作については周知であり、説明は省略する。
【００９１】
このＳＥＰＩＣ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ｅにおいて、直流電源Ｅ１の負極とダイオードＤ２１との間の経路は共通線Ｗ１で構成されており、ダイオードＤ２１の一端は、グランドラインＧ１と同電位（または略同電位）になる。さらに、コンデンサＣ１−負荷回路Ｙ１間は、電路Ｗａ１で接続され、負荷回路Ｙ１−ダイオードＤ２１間は、電路Ｗｂ１で接続される。なお、図１０において、電路Ｗａ１は、コンデンサＣ１−ＬＥＤユニットＸ２１間、コンデンサＣ１−コンデンサＣ２２間の各電路で構成される。また、電路Ｗｂ１は、ＬＥＤユニットＸ２１−ダイオードＤ２１間、コンデンサＣ２２−ダイオードＤ２１間の各電路で構成される。
【００９２】
而して、電路Ｗａ１は、共通線Ｗ１との間に、負荷回路Ｙ１、ダイオードＤ２１を含み、電路Ｗｂ１は、共通線Ｗ１との間にダイオードＤ２１を含む。したがって、負荷回路Ｙ１の両端電路である電路Ｗａ１，Ｗｂ１の双方が、グランドラインＧ１とは異なる電位になる。
【００９３】
このようなＳＥＰＩＣ回路を基本構成とする電源装置Ａ１ｅは、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡（グランドラインＧ１に接触）したとしても、直流電源Ｅ１の正極からコンデンサＣ１を通る閉回路で地絡電流が流れる。すなわち、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のうちいずれが地絡したとしても、コンデンサＣ１によって、電源側（直流電源Ｅ１）と負荷側（負荷回路Ｙ１）とが直流的に分離されており、回路が保護される。
【００９４】
なお、コンデンサＣ１は、ＳＥＰＩＣ回路の通常の電力供給動作を行うために用いられているコンデンサであり、このコンデンサＣ１を、地絡時に電源側と負荷側とを分離する目的でも使用している。したがって、地絡対策用のコンデンサを追加する必要がなく、構成の簡略化、低コスト化を図ることができる。
【００９５】
例えば、ＬＥＤユニットＸ２１が、電源装置Ａ１ｅから離れた場所に配置され、電源装置Ａ１ｅの出力とＬＥＤユニットＸ２１とを接続する配線のハーネスがなんらかの構造物に挟まれることがある。この場合、電路Ｗａ１，Ｗｂ１がグランドラインＧ１と接触し、地絡が発生する虞がある。
【００９６】
そして、電路Ｗａ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−インダクタＬ２１−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは、正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、ＬＥＤユニットＸ２１の消灯（または減光）によって、電源装置Ａ１ｅに異常が発生したことを認識できる。
【００９７】
また、電路Ｗｂ１が地絡した場合、直流電源Ｅ１の正極−インダクタＬ２１−コンデンサＣ１−電路Ｗａ１−負荷回路Ｙ１（ＬＥＤユニットＸ２１、コンデンサＣ２２）−電路Ｗｂ１−グランドラインＧ１−直流電源Ｅ１の負極を通る閉回路で地絡電流が流れる。これは、正常な回路動作時の電流経路とは異なるため、負荷回路Ｙ１への電力供給が抑制される。使用者は、ＬＥＤユニットＸ２１の消灯（または減光）によって、電源装置Ａ１ｅに異常が発生したことを認識できる。
【００９８】
そして、電路Ｗａ１，Ｗｂ１のいずれが地絡したとしても、地絡電流はインダクタＬ２１を通るので、急峻な地絡電流が流れず、地絡電流は緩やかな波形となって、回路部品へのストレスは低減される。そして、ＬＥＤユニットＸ２１の消灯（または減光）を検出することによって、スイッチング素子Ｓ２１のオン・オフ駆動を停止させればよい。
【００９９】
また、図１１は、負荷回路Ｙ１の別の形態である。コンバータ部Ａ１１は、インダクタＬ２２の値によって、負荷回路Ｙ１に供給する電流が、連続、不連続、臨界モードに分かれるが、その電流波形によって、ＬＥＤユニットＸ２１を流れる電流のリプル値が大きく変わる。そこで、図１１では、ＬＥＤユニットＸ２１の両端にインダクタＬ５１，Ｌ５２（第３，４のインダクタ）をそれぞれ直列接続し、さらにこの直列回路にコンデンサＣ２２（第２のコンデンサ）を並列接続しており、リプル電流を低減させるフィルタ機能を有している。リプル電流は、コンデンサＣ２２、インダクタＬ５１，Ｌ５２の値、電流モードによって決定される。
【０１００】
また、図１２は、複数の負荷回路Ｙ１を設けた電源装置Ａ１ｆであり、負荷回路Ｙ１のそれぞれには、インピーダンス要素Ｚ１であるダイオードＤ２１が直列接続される。この場合、いずれかの負荷回路Ｙ１の接続電路の地絡によって、上記同様に、１つ以上の負荷回路Ｙ１のＬＥＤユニットＸ２１が消灯（または減光）し、電源装置Ａ１ｆに異常が発生したことを認識できる。
【符号の説明】
【０１０１】
Ａ１ 電源装置
Ｅ１ 直流電源
Ｃ１ コンデンサ（第１のコンデンサ）
Ｙ１ 負荷回路
Ｚ１ インピーダンス要素
Ｇ１ グランドライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の極を接地した直流電源からの入力電力を所望の直流電力に変換して負荷回路へ供給する非絶縁型の電源装置であって、
前記負荷回路の一端に接続したインピーダンス要素と、前記負荷回路の他端に接続した第１のコンデンサとを備えて、前記第１のコンデンサと前記負荷回路と前記インピーダンス要素との直列回路を構成し、この直列回路は、前記直流電源の両極間に電気的に接続される
ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記第１のコンデンサに電気的に接続して、前記第１のコンデンサの充放電を切り替えるスイッチング素子を備え、
前記スイッチング素子がオン・オフすることによって前記直流電源の電圧を昇圧する昇圧部と、
前記スイッチング素子がオン・オフすることによって前記昇圧部による昇圧電圧を降圧し、この降圧電圧を前記負荷回路へ印加する降圧部とを具備する
ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記直流電源の前記他方の極から前記一方の極に至る経路には、第１のインダクタ、前記第１のコンデンサ、前記負荷回路、第２のインダクタが順に接続された直列回路が設けられ、
前記第１のインダクタと前記第１のコンデンサとの接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、前記スイッチング素子が接続され、
前記第１のコンデンサと前記負荷回路との接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、ダイオードが接続され、
前記第２のインダクタが、前記インピーダンス要素を構成する
ことを特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
前記直流電源の前記他方の極から前記一方の極に至る経路には、スイッチング素子、前記第１のコンデンサ、前記負荷回路、第１のインダクタが順に接続された直列回路が設けられ、
前記スイッチング素子と前記第１のコンデンサとの接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、第２のインダクタが接続され、
前記第１のコンデンサと前記負荷回路との接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間にはダイオードが接続され、
前記第１のインダクタが、前記インピーダンス要素を構成する
ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項５】
前記直流電源の前記他方の極から前記一方の極に至る経路には、第１のインダクタ、前記第１のコンデンサ、前記負荷回路、ダイオードが順に接続された直列回路が設けられ、
前記第１のインダクタと前記第１のコンデンサとの接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、スイッチング素子が接続され、
前記第１のコンデンサと前記負荷回路との接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には第２のインダクタが接続され、
前記ダイオードが、前記インピーダンス要素を構成する
ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項６】
前記負荷回路は、ＬＥＤ素子、または白熱灯、または抵抗素子からなる負荷を備えることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の電源装置。
【請求項７】
前記負荷回路は、前記負荷に並列接続した第２のコンデンサを備えることを特徴とする請求項６記載の電源装置。
【請求項８】
前記負荷回路は、前記負荷の一端に接続した第３のインダクタと、前記負荷の他端に接続した第４のインダクタと、前記負荷と前記第３，第４のインダクタとの直列回路に並列接続した第２のコンデンサとを備えることを特徴とする請求項６記載の電源装置。
【請求項９】
前記インピーダンス要素は、インダクタンスとキャパシタンスと抵抗とのうち、少なくとも１つで構成されることを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載の電源装置。
【請求項１０】
前記負荷回路と前記インピーダンス要素との直列回路を複数備えることを特徴とする請求項１乃至９いずれか記載の電源装置。
【請求項１１】
一方の極を接地した直流電源からの入力電力を所望の直流電力に変換して、１乃至複数のＬＥＤ素子からなる負荷回路へ供給する非絶縁型のＬＥＤ駆動装置であって、
前記負荷回路の一端に接続したインピーダンス要素と、前記負荷回路の他端に接続した第１のコンデンサとを備えて、前記第１のコンデンサと前記負荷回路と前記インピーダンス要素との直列回路を構成し、この直列回路は、前記直流電源の両極間に電気的に接続される
ことを特徴とするＬＥＤ駆動装置。
【請求項１】
一方の極を接地した直流電源からの入力電力を所望の直流電力に変換して負荷回路へ供給する非絶縁型の電源装置であって、
前記負荷回路の一端に接続したインピーダンス要素と、前記負荷回路の他端に接続した第１のコンデンサとを備えて、前記第１のコンデンサと前記負荷回路と前記インピーダンス要素との直列回路を構成し、この直列回路は、前記直流電源の両極間に電気的に接続される
ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記第１のコンデンサに電気的に接続して、前記第１のコンデンサの充放電を切り替えるスイッチング素子を備え、
前記スイッチング素子がオン・オフすることによって前記直流電源の電圧を昇圧する昇圧部と、
前記スイッチング素子がオン・オフすることによって前記昇圧部による昇圧電圧を降圧し、この降圧電圧を前記負荷回路へ印加する降圧部とを具備する
ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記直流電源の前記他方の極から前記一方の極に至る経路には、第１のインダクタ、前記第１のコンデンサ、前記負荷回路、第２のインダクタが順に接続された直列回路が設けられ、
前記第１のインダクタと前記第１のコンデンサとの接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、前記スイッチング素子が接続され、
前記第１のコンデンサと前記負荷回路との接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、ダイオードが接続され、
前記第２のインダクタが、前記インピーダンス要素を構成する
ことを特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
前記直流電源の前記他方の極から前記一方の極に至る経路には、スイッチング素子、前記第１のコンデンサ、前記負荷回路、第１のインダクタが順に接続された直列回路が設けられ、
前記スイッチング素子と前記第１のコンデンサとの接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、第２のインダクタが接続され、
前記第１のコンデンサと前記負荷回路との接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間にはダイオードが接続され、
前記第１のインダクタが、前記インピーダンス要素を構成する
ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項５】
前記直流電源の前記他方の極から前記一方の極に至る経路には、第１のインダクタ、前記第１のコンデンサ、前記負荷回路、ダイオードが順に接続された直列回路が設けられ、
前記第１のインダクタと前記第１のコンデンサとの接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には、スイッチング素子が接続され、
前記第１のコンデンサと前記負荷回路との接続点と、前記直流電源の前記一方の極との間には第２のインダクタが接続され、
前記ダイオードが、前記インピーダンス要素を構成する
ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項６】
前記負荷回路は、ＬＥＤ素子、または白熱灯、または抵抗素子からなる負荷を備えることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の電源装置。
【請求項７】
前記負荷回路は、前記負荷に並列接続した第２のコンデンサを備えることを特徴とする請求項６記載の電源装置。
【請求項８】
前記負荷回路は、前記負荷の一端に接続した第３のインダクタと、前記負荷の他端に接続した第４のインダクタと、前記負荷と前記第３，第４のインダクタとの直列回路に並列接続した第２のコンデンサとを備えることを特徴とする請求項６記載の電源装置。
【請求項９】
前記インピーダンス要素は、インダクタンスとキャパシタンスと抵抗とのうち、少なくとも１つで構成されることを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載の電源装置。
【請求項１０】
前記負荷回路と前記インピーダンス要素との直列回路を複数備えることを特徴とする請求項１乃至９いずれか記載の電源装置。
【請求項１１】
一方の極を接地した直流電源からの入力電力を所望の直流電力に変換して、１乃至複数のＬＥＤ素子からなる負荷回路へ供給する非絶縁型のＬＥＤ駆動装置であって、
前記負荷回路の一端に接続したインピーダンス要素と、前記負荷回路の他端に接続した第１のコンデンサとを備えて、前記第１のコンデンサと前記負荷回路と前記インピーダンス要素との直列回路を構成し、この直列回路は、前記直流電源の両極間に電気的に接続される
ことを特徴とするＬＥＤ駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−９８２９７（Ｐ２０１３−９８２９７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３８７４１（Ｐ２０１１−２３８７４１）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]