電源装置及びそれを用いた照明点灯装置並びに器具
【課題】電力損失及び雑音を低減させた小型の電源装置及びそれを用いた照明点灯装置並びに器具を提供する。
【解決手段】無電極放電灯点灯装置は、容量成分をなす平滑コンデンサＣ１と、電源投入時の突入電流を抑制する突入電流抑制回路８とを備える。突入電流抑制回路８は、ワイドバンドギャップ半導体からなり、直流電源回路１のインダクタＬ１に発生する電圧によりオン・オフが制御されるスイッチング素子Ｑ１と、電源投入時の突入電流を抑制するサーミスタｔｈ１とを具備する。そして、電源投入時にはサーミスタｔｈ１によって突入電流が抑制され、その後一定時間が経過するとインダクタＬ１に発生した電圧によってスイッチング素子Ｑ１がオンになり、直流電源回路１から所望の直流電圧が出力される。
【解決手段】無電極放電灯点灯装置は、容量成分をなす平滑コンデンサＣ１と、電源投入時の突入電流を抑制する突入電流抑制回路８とを備える。突入電流抑制回路８は、ワイドバンドギャップ半導体からなり、直流電源回路１のインダクタＬ１に発生する電圧によりオン・オフが制御されるスイッチング素子Ｑ１と、電源投入時の突入電流を抑制するサーミスタｔｈ１とを具備する。そして、電源投入時にはサーミスタｔｈ１によって突入電流が抑制され、その後一定時間が経過するとインダクタＬ１に発生した電圧によってスイッチング素子Ｑ１がオンになり、直流電源回路１から所望の直流電圧が出力される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置及びそれを用いた照明点灯装置並びに器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電源投入時の突入電流を抑制する機能を備えた電源装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。この電源装置は、交流電源を全波整流するダイオードブリッジと、ダイオードブリッジの出力電圧を昇圧した直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路と、電源投入時の突入電流を抑制する限流要素とを備える。限流要素の両端には、電源投入時から一定時間経過後に限流要素の両端を短絡するスイッチング素子が接続されており、このスイッチング素子のオン・オフの制御を、上記の昇圧チョッパ回路のインダクタに発生する電圧により行っている。
【０００３】
この電源装置では、昇圧チョッパ回路に回路上の遅延要素が設けられており、電源投入後発振が開始されるまでに遅れ時間が存在するため、この遅れ時間が経過するまでは突入電流が流れる可能性があるが、ダイオードブリッジの出力に限流要素が接続されているため、上記の突入電流は限流要素で抑制されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５５１４５１号（段落［００１２］−段落［００１８］、及び、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に示した電源装置では、定常動作時において負荷へのメイン電流が上記のスイッチング素子に常時流れることに加えて、上記のスイッチング素子は、通常電源装置の入力部分に設けられるため、電源装置内で失われる電力に相当する電流も流れることになる。さらに、上記のスイッチング素子が従来のＳｉ系半導体からなるサイリスタの場合にはオン抵抗が高いため電力損失が大きく、また上記のスイッチング素子がＳｉ系半導体からなるＦＥＴの場合でもオン抵抗が少なからず存在するためやはり電力損失は大きくなってしまう。
【０００６】
また、上述のように電力損失が大きいと部品の発熱量も増加し、これが装置の大型化や放熱構造の複雑化、組立性の悪化、デザインの制約、そして熱に対する信頼性低下の原因となっている。特に近年では、用途拡大のため１００Ｗを超える無電極放電灯点灯装置の拡充がなされており、これにより負荷電流がますます増大することから、低損失化、小型化がより大きな課題となっている。例えば、駆動周波数が百数十ｋＨｚ程度の無電極放電灯点灯装置の場合、１００Ｗ以上のクラスではサイリスタやＦＥＴなどの半導体素子の発熱量がかなり大きくなるため、半導体素子を放熱シートを介してケース側面にクリップ固定し、半導体素子で発生した熱をケース外殻に逃がすといった複雑な放熱構造をとっており、無電極放電灯点灯装置の大型化につながっている。特に、上記のスイッチング素子がサイリスタの場合には許容接合温度が１２５℃程度であり、他の半導体素子に比べて許容接合温度が低いものが多いため、熱設計がより厳しいものとなっている。このため、サイリスタ温度を下げるための放熱板が必要であることから、装置の小型化、構造簡略化が図れない場合もあった。
【０００７】
ところで、連続して電源をオン・オフする場合や、ＬＥＤ、有機ＥＬ、無電極放電灯などの始動・再始動性を活かした点滅用途、或いは無電極放電灯を間欠発振させる場合には、上記のスイッチング素子が連続でオン・オフを繰り返すことになる。したがって、上記のスイッチング素子に従来のＳｉ系半導体素子を用いた場合には、後述するように逆回復が繰り返し行われるため、以下の問題が発生する。従来のＳｉ系半導体素子では、数十ｎｓ程度の逆回復時間が存在し、この逆回復時間が数十ＭＨｚ程度の周波数帯の雑音スペクトルの発生要因（雑音端子電圧、雑音電力、輻射雑音など）となっている。そして、この雑音は周囲機器に悪影響を及ぼす原因となる場合がある。また、従来のＳｉ系半導体素子では、上記の逆回復時間が温度特性を持っているため、発生する雑音スペクトルの周波数帯が温度により変化する。したがって、より広い温度領域で雑音を抑えるためにはより広い周波数帯に対応させた雑音対策が必要であり、装置の大型化や構造複雑化、デザイン制約などの原因となってしまう。
【０００８】
また、照明器具の場合には、その形状が１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの雑音帯域に影響を与えて、雑音レベルが変化することも知られている。例えば、電子安定器の出力側（ランプ線側）からランプ線を経由して器具に誘導される電流を介して電源線に重畳されるものが確認されており、またこの帯域の雑音はアースの取り方、アース安定度によっても変わることが確認されている。そして、上記のスイッチング素子に従来のＳｉ系半導体素子を用いた場合には、上記の理由により１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの帯域の雑音が増大する。したがって、特に照明器具では、雑音の増大やこの雑音を対策するために器具設計が限定されるなどの原因となっている。上記の現象は数十ｋＨｚ以上の高周波で動作する電源装置でみられる現象であるが、電源装置に無関係な筐体がたまたま電源装置に近接している場合でも影響を受けることがある。特に、駆動周波数が１００ｋＨｚ以上の無電極放電灯点灯装置では、金属反射板の形状やアースの取り方により、１００ＭＨｚ以上の帯域における雑音への影響が顕著に確認されている。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、電力損失及び雑音を低減させた小型の電源装置及びそれを用いた照明点灯装置並びに器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電源装置は、容量成分と、電源投入時の突入電流を抑制する突入電流抑制回路とを含む回路部を備え、突入電流抑制回路を構成する半導体素子のうち少なくとも１つがワイドバンドギャップ半導体からなることを特徴とする。
【００１１】
この電源装置において、突入電流抑制回路は、ワイドバンドギャップ半導体からなるスイッチング素子を具備しているのが好ましい。
【００１２】
また、この電源装置において、回路部は、出力部に容量成分を有するチョッパ回路を備え、突入電流抑制回路は、ワイドバンドギャップ半導体からなりチョッパ回路を構成するインダクタに直列に接続された双方向スイッチング素子と、インダクタ及び双方向スイッチング素子の直列回路に並列に接続された抵抗成分及びダイオードの直列回路とを具備し、双方向スイッチング素子は、チョッパ回路を構成するダイオードとして兼用され、回路部は、電源投入時には双方向スイッチング素子をオフにすることで突入電流抑制回路に突入電流を流して当該突入電流を抑制し、定常動作時には双方向スイッチング素子をダイオードに切り替えることでチョッパ動作を行わせるのも好ましい。
【００１３】
さらに、この電源装置において、回路部は、ワイドバンドギャップ半導体からなる双方向スイッチング素子を具備する整流回路を備え、突入電流抑制回路は、双方向スイッチング素子と、整流回路に並列に接続された抵抗成分及びダイオードの直列回路とを具備し、双方向スイッチング素子は、整流回路を構成するダイオードとして兼用され、回路部は、電源投入時には双方向スイッチング素子をオフにすることで突入電流抑制回路に突入電流を流して当該突入電流を抑制し、定常動作時には双方向スイッチング素子をダイオードに切り替えることで整流動作を行わせるのも好ましい。
【００１４】
本発明の照明点灯装置は、上記の電源装置と、電源装置から電力供給を受けて点灯する発光部とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の器具は、上記の電源装置又は照明点灯装置の何れか一方を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
電力損失及び雑音を低減させた小型の電源装置、照明点灯装置及び器具を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１を示す回路図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は同上の他の例の要部を示す回路図である。
【図３】同上の使用形態の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はそれに用いられる無電極放電灯の構造図である。
【図４】同上を用いた照明器具の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は概略断面図である。
【図５】同上を用いた照明器具の他の例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は左側面図である。
【図６】本発明の実施形態２を示す回路図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施形態３を示す回路図、（ｂ）〜（ｄ）は同上の他の例の要部を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る照明点灯装置及び照明器具の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（実施形態１）
図１は本実施形態の無電極放電灯点灯装置（照明点灯装置）の一例を示す回路図であり、本点灯装置は、商用交流電源１３から電力供給を受けて直流電圧を出力する直流電源回路１と、直流電源回路１を電源として動作し、直流電圧を高周波出力に変換する高周波電源回路２と、誘導コイル３及び無電極放電灯４とともに負荷回路を構成する共振回路６と、高周波電源回路２から無電極放電灯４への電力供給に異常があるときに、高周波電源回路２から誘導コイル３に与える高周波出力Ｖ２を無電極放電灯４が点灯しない大きさにする保護期間と無電極放電灯４が始動する大きさにする動作期間とを交互に繰り返すように高周波電源回路２を制御する保護回路７と、上記の保護期間から動作期間に移行する際に誘導コイル３に与える高周波出力Ｖ２の立ち上がりを緩やかにするオーバーシュート防止回路５と、電源投入時の突入電流を抑制する突入電流抑制回路８とを備える。ここに、本実施形態では、突入電流抑制回路８を含むすべての回路により回路部が構成されている。また、本実施形態では、誘導コイル３及び無電極放電灯４により発光部が構成され、発光部を除いた残りの上記回路により電源装置が構成されている。
【００２０】
直流電源回路１は、商用交流電源１３の交流出力を整流する整流回路１０と、インダクタＬ１、ダイオードＤ１、スイッチング素子Ｑ１、及び平滑コンデンサＣ１と、スイッチング素子Ｑ１を駆動する駆動回路１１とを具備した従来周知の昇圧チョッパ回路からなる。また、直流電源回路１は、保護回路７及びオーバーシュート防止回路５の電源となる第２電源１２を備えており、平滑コンデンサＣ１の両端間に出力電圧Ｖ１を出力するとともに、第２電源１２の出力端子間に出力電圧Ｖ３を出力する。ここに、本実施形態では、平滑コンデンサＣ１により容量成分が構成されている。
【００２１】
高周波電源回路２は、直流電源回路１の出力端間に直列接続された一対のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３（例えばＭＯＳＦＥＴなど）と、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を高周波で交互にオン・オフする駆動回路２０とを備える。スイッチング素子Ｑ３の両端間には、共振回路６を構成するインダクタＬ２及びコンデンサＣ２の直列回路が接続され、さらにコンデンサＣ２の両端間にはコンデンサＣ３を介して誘導コイル３が接続される。
【００２２】
保護回路７は、誘導コイル３の両端間に接続される抵抗Ｒ１とコンデンサＣ４の直列回路と、コンデンサＣ４の両端間に接続される抵抗Ｒ２と、第２電源１２の出力端子間に接続される抵抗Ｒ３とコンデンサＣ５の直列回路と、コンデンサＣ５の両端間に接続される抵抗Ｒ４とを備える。さらに、第２電源１２から電力供給されるコンデンサＣ５の両端間の電圧を基準電圧として、コンデンサＣ４の両端間の電圧が基準電圧を超えると出力がＨレベルになるコンパレータＣＰ１を備える。コンパレータＣＰ１の出力端子と第２電源１２の負極の出力端子との間には抵抗Ｒ５とコンデンサＣ６の直列回路が接続され、コンパレータＣＰ１の出力がＨレベルの期間にコンデンサＣ６を充電するようになっている。また、コンパレータＣＰ１の出力がＬレベルの期間にコンデンサＣ６に充電された電荷を放電するように、コンデンサＣ６と抵抗Ｒ５の接続点は抵抗Ｒ６とダイオードＤ２とを介してコンパレータＣＰ１の出力端子に接続されている。
【００２３】
また、保護回路７は、高周波電源回路２のスイッチング素子Ｑ３をオフにすることによって高周波電源回路２の動作を停止できるように、スイッチング素子Ｑ３のゲートにダイオードＤ３を介して接続された高周波停止回路７０を備える。高周波停止回路７０のトリガ端子７０ａはコンデンサＣ６と抵抗Ｒ５の接続点に接続されており、コンデンサＣ６の両端間の電圧が高周波停止回路７０の閾値電圧に達すると高周波電源回路２の動作を停止させる。
【００２４】
オーバーシュート防止回路５は、第２電源１２の出力端子間に接続される抵抗Ｒ７とコンデンサＣ７の直列回路と、コンデンサＣ７の両端間に接続される抵抗Ｒ８と、抵抗Ｒ７とコンデンサＣ７の接続点が非反転入力端子に接続されたオペアンプＯＰ１とを備える。オペアンプＯＰ１は、反転入力端子と出力端子との間に抵抗Ｒ９及びコンデンサＣ８が並列に接続されるとともに、反転入力端子と第２電源１２の負極の出力端子との間に抵抗Ｒ１０が接続されており、非反転入力端子の電位が高くなると出力端子の電位を高くする。
【００２５】
また、オーバーシュート防止回路５は、高周波電源回路２の出力する高周波出力の周波数を決定する周波数設定回路５０を備える。周波数設定回路５０の制御端子５０ｂは、ダイオードＤ４と抵抗Ｒ１１の直列回路を介してオペアンプＯＰ１の出力端子に接続されるとともに、抵抗Ｒ１２を介して第２電源１２の負極の出力端子に接続される。また、周波数設定回路５０は、制御端子５０ｂからダイオードＤ４及び抵抗Ｒ１１を介してオペアンプＯＰ１の出力端子に流れる電流Ｉ１が小さくなると高周波出力の周波数を低くする。
【００２６】
さらに、オーバーシュート防止回路５は、コンデンサＣ７に充電された電荷を放電するための電荷放電回路５１を備える。電荷放電回路５１は、コンデンサＣ７の両端間に抵抗Ｒ１３を介して接続されるＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ４と、周波数設定回路５０の制御出力端子５０ａと第２電源１２の負極の出力端子との間に接続されたダイオードＤ５と抵抗Ｒ１４と抵抗Ｒ１５の直列回路とを備え、抵抗Ｒ１４と抵抗Ｒ１５の接続点にスイッチング素子Ｑ４のゲートが接続される構成を有し、周波数設定回路５０の制御出力端子５０ａがＨレベルの期間にスイッチング素子Ｑ４をオンすることでコンデンサＣ７に充電された電荷を放電する。
【００２７】
突入電流抑制回路８は、整流回路１０の正極側の出力ラインに接続されたスイッチング素子Ｑ５と、スイッチング素子Ｑ５と並列に接続された限流要素たるサーミスタｔｈ１とを備え、スイッチング素子Ｑ５のオン・オフの制御を、直流電源回路１のインダクタＬ１に発生する電圧を用いて行うようにしてある。具体的には、インダクタＬ１として２次巻線Ｌ１２を有するものを用い、この２次巻線Ｌ１２に誘起される電圧をダイオードＤ６及びコンデンサＣ９を用いて整流平滑して、スイッチング素子Ｑ５をオン・オフ制御するようにしてある。
【００２８】
したがって、インダクタＬ１の２次巻線Ｌ１２に電圧が誘起されていない電源投入時には、スイッチング素子Ｑ５がオフであり、電源から流れ込む突入電流がサーミスタｔｈ１により抑制される。またこのとき、サーミスタｔｈ１を介して供給される直流電圧により、後段の直流電源回路１からは定常時よりも低い直流電圧が出力される。その後一定時間が経過すると、インダクタＬ１の２次巻線Ｌ１２に電圧が誘起されてスイッチング素子Ｑ５がオンになり、このスイッチング素子Ｑ５を介して整流回路１０から所定の直流電圧が供給されるため、後段の直流電源回路１からは所望の直流電圧が出力される。
【００２９】
誘導コイル３は、図３（ａ）に示すように円筒形状のカプラ３０に巻回される。図３（ａ）に示す例では、上記の電源装置が金属製のケース１００に収納され、給電線１００ａを介して誘導コイル３に電気的に接続される。
【００３０】
無電極放電灯４は、図３（ｂ）に示すように、例えばガラスのような透明な材料からなり、外面に凹部４１を有する中空のバルブ４０と、合成樹脂からなる筒形状であって、バルブ４０に対し凹部４１の開口を囲む形で取り付けられた口金４２とを有し、凹部４１にカプラ３０が挿入されることによって誘導コイル３の近傍に配置される。バルブ４０には、例えば不活性ガスと金属蒸気とを含む放電ガスが封入されている。また、バルブ４０の凹部４１の底面には、カプラ３０に挿入される排気管４１ａが突設されている。さらに、バルブ４０の内面には、保護膜４０ａと蛍光体膜４０ｂとが設けられている。そして、誘導コイル３が発生させる高周波電磁界によってバルブ４０内にアーク放電が発生すると、発生した紫外線が蛍光体膜４０ｂにおいて可視光に変換されることにより、無電極放電灯４が発光する。
【００３１】
ところで、突入電流抑制回路８のスイッチング素子Ｑ５には、定常動作時において負荷へのメイン電流が常時流れ、またこのスイッチング素子Ｑ５は本点灯装置の入力部分に設けられているため、点灯装置内で失われる電力に相当する電流も流れることになる。したがって、従来のＳｉ系半導体からなるサイリスタやＦＥＴをスイッチング素子Ｑ５に用いた場合には、そのオン抵抗が比較的大きいことから電力損失が大きくなってしまう。また、スイッチング素子Ｑ５の電力損失が大きくなるにつれて発熱量も増加することから、装置の大型化や放熱構造の複雑化、組立性の悪化、デザインの制約、そして熱に対する信頼性低下の原因となってしまう。
【００３２】
そこで、本実施形態では、上記の問題を解決すべく、突入電流抑制回路８のスイッチング素子Ｑ５にワイドバンドギャップ半導体素子（例えばＧａＮ系半導体素子やＳｉＣ系半導体素子）を用いている。ここにおいて、ワイドバンドギャップ半導体とは、周期律表第２周期の軽元素（Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ）を構成要素とする半導体であり、バンドギャップ（禁止帯）がＳｉ系半導体の２倍以上（２．０ｅＶ以上）のものをいう。このワイドバンドギャップ半導体は、従来のＳｉ系半導体に比べて通電損失やオン抵抗が十分小さくなっており（１桁から２桁程度小さい）、また高温時における動作も可能となっている。
【００３３】
その結果、従来のＳｉ系半導体素子を用いた場合に比べて、突入電流抑制回路８で生じる電力損失を低減することができる。また、電力損失を低減することで発熱量を抑えることができ、しかもワイドバンドギャップ半導体素子は高温時の動作も可能であることから、従来例のように複雑な放熱構造を設けなくてもよく、小型の無電極放電灯点灯装置を提供することができる。さらに、放熱構造の簡素化、組立性向上、デザインの自由度向上、及び熱に対する信頼性向上なども期待できる。また、スイッチング素子Ｑ５にＧａＮ系半導体素子を用いた場合には高周波特性がさらによくなることから高効率化を図ることができ、スイッチング素子Ｑ５にＳｉＣ系半導体素子を用いた場合にはオン抵抗が低く高耐圧な素子を実現できるため、より高い始動電圧を印加することができ、始動性がさらに向上するという利点がある。
【００３４】
次に、図２（ａ）（ｂ）は本実施形態の無電極放電灯点灯装置の他の例の要部を示す回路図であり、直流電源回路１と突入電流抑制回路８のみを図示してある。なお、直流電源回路１の後段の回路については図１と同様であるため、図示を省略しており、必要がある場合には図１を参照する。まず最初に、図２（ａ）に示す無電極放電灯点灯装置について説明する。
【００３５】
図２（ａ）に示す突入電流抑制回路８は、整流回路１０の負極側の出力ラインに接続されたスイッチング素子Ｑ６と、スイッチング素子Ｑ６と並列に接続された限流要素たる抵抗Ｒ１９と、スイッチング素子Ｑ６のゲートと整流回路１０の負極側の出力ラインとの間に接続されたコンデンサＣ１１及びツェナーダイオードＺＤ１とを備える。この突入電流抑制回路８では、電源投入後に抵抗Ｒ２０を介してコンデンサＣ１１が充電され、コンデンサＣ１１の両端電圧が所定電圧に達するとスイッチング素子Ｑ６がオンになる。そして、スイッチング素子Ｑ６を介して整流回路１０から所定の直流電圧が供給されると、後段の直流電源回路１から所望の直流電圧が出力される。また、コンデンサＣ１１の両端電圧が所定電圧に達するまではスイッチング素子Ｑ６はオフのままであり、このときスイッチング素子Ｑ６と並列に接続された抵抗Ｒ１９により電源から流れ込む突入電流が抑制される。それとともに、抵抗Ｒ１９を介して後段の直流電源回路１に直流電圧が供給され、直流電源回路１からは定常時よりも低い直流電圧が出力される。
【００３６】
ここに、上記のツェナーダイオードＺＤ１は、入力電源電圧が１００Ｖ〜２４２Ｖ、又は１００Ｖ〜２７７Ｖのユニバーサル電源に対応するために設けられたものであり、このツェナーダイオードＺＤ１によってスイッチング素子Ｑ６のゲートに一定電圧が安定的に印加される。
【００３７】
また、図２（ｂ）に示す突入電流抑制回路８は、整流回路１０の正極側の出力ラインに接続されたスイッチング素子Ｑ７と、スイッチング素子Ｑ７と並列に接続された限流要素たる抵抗Ｒ２５と、スイッチング素子Ｑ７のゲートと整流回路１０の正極側の出力ラインとの間に接続されたコンデンサＣ１３及びツェナーダイオードＺＤ２とを備える。この突入電流抑制回路８では、電源投入後に抵抗Ｒ２５を介してコンデンサＣ１３が充電され、コンデンサＣ１３の両端電圧が所定電圧に達するとスイッチング素子Ｑ７がオンになる。そして、スイッチング素子Ｑ７を介して整流回路１０から所定の直流電圧が供給されると、後段の直流電源回路１から所望の直流電圧が出力される。また、コンデンサＣ１３の両端電圧が所定電圧に達するまではスイッチング素子Ｑ７はオフのままであり、このときスイッチング素子Ｑ７と並列に接続された抵抗Ｒ２５により電源から流れ込む突入電流が抑制される。それとともに、抵抗Ｒ２５を介して後段の直流電源回路１に直流電圧が供給され、直流電源回路１からは定常時よりも低い直流電圧が出力される。
【００３８】
ここに、上記のツェナーダイオードＺＤ２は、図２（ａ）中のツェナーダイオードＺＤ１と同様に、スイッチング素子Ｑ７のゲートに一定電圧を安定的に印加するために設けられたものである。
【００３９】
而して、図２（ａ）（ｂ）に示す無電極放電灯点灯装置によれば、図１に示した無電極放電灯点灯装置と同様に突入電流抑制回路８で生じる電力損失を低減できるとともに発熱量を小さくでき、その結果、小型の無電極放電灯点灯装置を提供することができる。
【００４０】
ところで、無電極放電灯４を点灯させる際には、誘導コイル３への印加電圧が高いほど短時間で点灯させることができ、また電圧印加時間が長いほど比較的低い印加電圧で点灯させることができる。通常、誘導コイル３への印加電圧は部品耐圧等を超えない範囲で設定され、低温時や暗所などの始動が困難な場合には電圧印加時間を長くすることで無電極放電灯４を点灯させる。しかしながら、無電極放電灯４の始動時には高周波電源回路２での消費電力が２倍以上となることから、素子破壊を防止するためには電圧印加時間を短くする必要があり、その結果、十分な始動性が確保できない場合があった。このような課題に対して、始動困難時に高周波電源回路２を間欠的に動作させる方法があるが、この場合でも電圧印加時間は限られた期間となっており、また間に保護期間を必要としているため、その分始動性は低下することになる。これに対して本実施形態では、突入電流抑制回路８のスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７にワイドバンドギャップ半導体素子を用いているため、電力損失や発熱量を小さくすることができ、しかもワイドバンドギャップ半導体素子は高温時の動作も可能であることから、始動電圧を長時間印加することができ、その結果、始動性を向上させることができる。
【００４１】
次に、図４は本発明に係る照明器具（器具）Ａの一例であり、本照明器具Ａは、透光性材料により略球状に形成されたバルブ４０を具備する無電極放電灯４と、下面が開口する円筒状の本体部８１と、本体部８１の下面側に配置される椀型の外郭部８２と、外郭部８２の内面に沿って配置される反射板８３とを備える。
【００４２】
本体部８１は、鋼板からなる取付部８４が上面側に設けられており、また下面の開口近傍にはソケット９０が配置されている。このソケット９０には無電極放電灯４の口金４２が装着され、ソケット９０と口金４２にそれぞれ設けられた電線（図示せず）同士が電気的に接続される。また、本体部８１の内部には、無電極放電灯４を点灯させる点灯回路９１が収納されている。ここに本例では、点灯回路９１により電源装置が構成されている。
【００４３】
外郭部８２は、本体部８１の下面に設けられた開口の周縁から下方に向かって拡径されており、外郭部８２の内面側には所定の間隔を空けて反射板８３が配置されている。反射板８３は、アルミ板によってパラボラ型に形成されており、中心に形成された挿通孔８３ａにはバルブ４０が挿通され、挿通孔８３ａの上側には遮光部材８６が配置されている。そして、反射板８３の下側には、透明強化ガラスにより円盤状に形成されたガラスパネル８５が配置されている。
【００４４】
また、図５は本発明に係る照明器具Ａの他の例であり、本照明器具Ａは、例えばステンレスからなる前面が開口した直方体形状のボディ７１ａと、例えば強化ガラスのような透光性を有する材料からなり、ボディ７１ａを開閉自在に閉塞するカバー７１ｂとで構成された器具本体７１を備える。ボディ７１ａの内底面には、例えばアルミニウムからなり、無電極放電灯４の光を前方へ配光する断面Ｕ字形状の反射板７１ｃが固定されており、器具本体７１に収納された無電極放電灯４の光はカバー７１ｂを通して前方へ出射される。さらに、ボディ７１ａの内底面には、無電極放電灯４が取り付けられるカプラ（図示せず）と、本発明に係る電源装置を収納したケース１００と、ケース１００内の直流電源回路１に電気的に接続された端子台１４とが、それぞれ固定されている。端子台１４には、一端が商用交流電源１３に接続された電線（図示せず）の他端が接続されるのであり、直流電源回路１は上記の電線と端子台１４とを介して商用交流電源１３に電気的に接続される。
【００４５】
ここで、従来のＳｉ系半導体素子は、上述したように数十ｎｓ程度の逆回復時間が存在し、さらにこの逆回復時間が温度特性を持っているため、数十ＭＨｚ程度の周波数帯の雑音を発生させる。また、上述したように照明器具の形状が１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの雑音帯域に影響し、雑音レベルが変化する場合もある。例えば、図４及び図５に示した照明器具Ａでは、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７にＳｉ系半導体素子を用いた場合、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７で発生した雑音がランプ線を経由して反射板８３や遮光部材８６、反射板７１ｃなどに誘導され、さらにこれらと電気的に接触する筐体を流れることで上記の雑音が電源線に重畳される可能性がある。
【００４６】
これに対して本実施形態では、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７にワイドバンドギャップ半導体素子を用いており、このワイドバンドギャップ半導体素子は、Ｓｉ系半導体素子に比べて逆回復時間や逆回復時間の温度特性がほとんどないことから、広い温度領域での雑音低減が可能である。そして、雑音源であるスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７の雑音を低減することで、ランプ線を介して誘導される１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ帯域の雑音を抑えることもできる。例えば、連続して電源をオン・オフする場合や、ＬＥＤ、有機ＥＬ、無電極放電灯などの始動・再始動性を活かした点滅用途、或いは無電極放電灯を間欠発振させる場合にも雑音を低減することができる。
【００４７】
ここにおいて、本実施形態の直流電源回路１は、１００Ｖ〜２４２Ｖの入力電圧に対応させたユニバーサル電源であり、１００Ｖ系使用時の入力電流は２００Ｖ系使用時の入力電流の約２倍程度にもなるため、大きな損失差が生じる。特にこの影響を受ける突入電流抑制回路８では差が大きく、例えば従来のＳｉ系半導体素子をスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７に用いた場合には、１００Ｖ系使用時の温度は２００Ｖ系使用時の温度よりも数十℃程度高くなることがある。これは、Ｓｉ系半導体素子の逆回復時間の温度特性に換算すると、雑音スペクトルが数ＭＨｚ程度ずれるのに相当し、より広い周波数範囲に対して雑音対策をしなければならないことを意味する。これに対して本実施形態では、ワイドバンドギャップ半導体素子をスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７に用いているため、発熱量を低減することができて温度差を小さくすることができ、また逆回復時間や逆回復時間の温度特性がほとんどないため、雑音についても低減することができる。
【００４８】
ところで、本実施形態では、非調光型の無電極放電灯点灯装置を例に説明したが、上記のスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７に起因する雑音の問題は調光制御を行った場合に特に顕著になる。この場合、１００％出力に近いほど電流が流れ、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７の温度は高くなる。したがって、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７に従来のＳｉ系半導体素子を用いた場合には、逆回復時間の温度特性により発生する雑音スペクトルの周波数帯域が大幅に変化することになる。これに対して本実施形態では、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７にワイドバンドギャップ半導体素子を用いており、Ｓｉ系半導体素子に比べて逆回復時間や逆回復時間の温度特性がほとんどないことから、広い温度領域、すなわち広い調光範囲での雑音低減が可能となる。
【００４９】
例えば、全点灯（ＦＵＬＬ点灯）と調光比５０％に対応させた段調光型の無電極放電灯点灯装置（図示せず）を例に説明すると、全点灯時の入力電流は調光点灯時の入力電流の約２倍程度にもなり、大きな損失差が生じてしまう。したがって、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７にＳｉ系半導体素子を用いた場合には、全点灯時の温度は調光点灯時の温度よりも十数℃程度高くなる場合があるが、本実施形態ではワイドバンドギャップ半導体素子を用いているので、発熱量を低減することができて温度差を小さくすることができ、また逆回復時間や逆回復時間の温度特性がほとんどないため、雑音についても低減することができる。
【００５０】
ここにおいて、突入電流抑制回路８を構成するスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７の駆動電圧は、部品小型化の観点から低い方が望ましく、特に入力電圧が１００Ｖ〜２４２Ｖ、又は１００Ｖ〜２７７Ｖとワイドに対応させる場合、全範囲に亘って最適設計するのは難しく、設計マージンは小さくなる。これに対して本実施形態では、上記のスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７にワイドバンドギャップ半導体素子を用いているので、従来のＳｉ系半導体素子に比べて駆動電圧を下げることができ、その結果、動作安定性を高めることができる。また、本実施形態の無電極放電灯点灯装置を用いることによって、電力損失及び雑音を低減させた小型の照明器具Ａを提供することができる。
【００５１】
なお、図１及び図２に示した無電極放電灯点灯装置は一例であって、突入電流抑制回路のスイッチング素子にワイドバンドギャップ半導体素子を用いていれば、他の回路構成でもよい。また、直流電源回路１は、米国２７７Ｖ仕様まで含めた１００Ｖ〜２７７Ｖ対応のユニバーサル電源であってもよい。さらに、本実施形態では、調光比が５０％の場合について説明したが、調光比は０％〜１００％の間であればよい。また、本実施形態では、段調光型の点灯装置を例に説明したが、連続調光型のものであってもよい。
【００５２】
（実施形態２）
図６は本実施形態のＬＥＤ点灯装置（照明点灯装置）の一例を示す回路図であり、本点灯装置は、フィルタ回路１７と、整流回路１０と、昇圧チョッパ回路１５と、降圧チョッパ回路１６と、突入電流抑制回路１８と、複数の発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎとを備える。ここに、本実施形態では、発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎにより発光部が構成され、発光部を除く残りの上記回路により電源装置が構成されている。また、突入電流抑制回路１８を含むすべての回路により回路部が構成されている。
【００５３】
フィルタ回路１７は、ヒューズ、コンデンサ及びラインフィルタからなり、商用交流電源１３の一端にヒューズが直列に接続され、商用交流電源１３の他端とヒューズの出力端と並列にコンデンサ、ラインフィルタが接続される。
【００５４】
降圧チョッパ回路１６は、制御回路ＩＣ３、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ１及び平滑コンデンサＣ２で構成され、制御回路ＩＣ３から出力されるゲート信号によりスイッチング素子Ｑ１がオン・オフすることで、平滑コンデンサＣ２の両端間に一定の直流電圧が出力される。
【００５５】
突入電流抑制回路１８は、昇圧チョッパ回路１５を構成するインダクタＬ２に直列に接続された双方向スイッチング素子Ｑ３と、インダクタＬ２及び双方向スイッチング素子Ｑ３の直列回路に並列に接続された抵抗（抵抗成分）Ｒ１及びダイオードＤ２の直列回路とで構成される。電源投入時には双方向スイッチング素子Ｑ３はオフであるため、抵抗Ｒ１及びダイオードＤ２の直列回路に突入電流が流れ込み、昇圧チョッパ回路１５のコンデンサＣ３に充電される。なお、上記の突入電流は限流要素たる抵抗Ｒ１により抑制される。
【００５６】
ここにおいて、上記の双方向スイッチング素子Ｑ３は２つのゲートｇ１，ｇ２を備えており、両ゲートｇ１，ｇ２に印加される電圧の組み合わせで動作モードが４通りに切り替えられる。具体的に説明すると、両ゲートｇ１，ｇ２に電圧が印加されていない状態では、動作モードがスイッチモードに切り替えられてスイッチがオフになり（図６中のＳ１−Ｓ２間がオフ）、両ゲートｇ１，ｇ２に電圧が印加されている状態では、動作モードがスイッチモードに切り替えられてスイッチがオンになる（図６中のＳ１−Ｓ２間がオン）。また、ゲートｇ１，ｇ２の何れか一方にのみ電圧が印加されている状態では、動作モードが整流モードに切り替えられ、ゲートｇ１に電圧が印加されたときは左向きのダイオードとして機能し、ゲートｇ２に電圧が印加されたときは右向きのダイオードとして機能する。
【００５７】
昇圧チョッパ回路１５は、インダクタＬ２、スイッチング素子Ｑ２、双方向スイッチング素子Ｑ３及び平滑コンデンサＣ３で構成され、双方向スイッチング素子Ｑ３のゲートｇ２に電圧が印加されたときに右向きのダイオードとして機能する。つまり、本実施形態では、突入電流抑制回路１８の双方向スイッチング素子Ｑ３で昇圧チョッパ回路１５のダイオードを兼用している。また、本実施形態では、実施形態１と同様に双方向スイッチング素子Ｑ３にワイドバンドギャップ半導体素子を用いている。
【００５８】
したがって、実施形態１と同様に、突入電流抑制回路１８で生じる電力損失を低減することができ、しかも電力損失を低減することで発熱量を小さくすることもできることから、小型のＬＥＤ点灯装置を提供することができる。また、本実施形態によれば、突入電流抑制回路１８を構成するスイッチング素子と、昇圧チョッパ回路１５を構成するダイオードを１つの双方向スイッチング素子Ｑ３で構成しているため、両者を別々に設けた場合に比べて部品点数を削減することができ、しかもスイッチング素子による電力損失をなくすこともできる。
【００５９】
次に、本点灯装置の動作について説明する。図示しない操作スイッチを操作して電源が投入された時点では双方向スイッチング素子Ｑ３はオフであり、このとき電源から流れ込む突入電流は突入電流抑制回路１８側に流れ、抵抗Ｒ１により抑制される。突入電流抑制回路１８を流れた電流は昇圧チョッパ回路１５の平滑コンデンサＣ３に充電されていき、平滑コンデンサＣ３の両端電圧が所定電圧に達すると、双方向スイッチング素子Ｑ３のゲートｇ２に上記電圧が印加されて双方向スイッチング素子Ｑ３が右向きのダイオードに切り替えられる。そして、双方向スイッチング素子Ｑ３がダイオードに切り替えられると、昇圧チョッパ回路１５がチョッパ動作を開始し、発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎに電力が供給される。
【００６０】
ここに、図１に示した無電極放電灯点灯装置において、直流電源回路１を構成するダイオードＤ１を双方向スイッチング素子で構成し、当該双方向スイッチング素子で突入電流抑制回路８を構成するスイッチング素子Ｑ５を兼用するようにしてもよい。無電極放電灯点灯装置では、始動時に定常時の２倍以上の電力が必要であるため、ダイオードＤ１では後段の高周波電源回路２に所定の電力を供給できない場合がある。これに対して、ダイオードＤ１とスイッチング素子Ｑ５を双方向スイッチング素子で兼用した場合には、上述のように電力損失を低減できるため、高周波電源回路２に所望の始動電力を供給することができる。つまり、始動性を向上させることができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、発光部が発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎである場合について説明したが、有機ＥＬであってもよい。また、双方向スイッチング素子Ｑ３をマイコンにより制御するようにしてもよい。
【００６２】
（実施形態３）
図７（ａ）は本実施形態の照明点灯装置の一例を示す回路図であり、本点灯装置は、突入電流抑制回路１９と、整流回路２０と、負荷２１（例えば発光ダイオードなど）とを備える。ここに、本実施形態では、負荷２１により発光部が構成され、突入電流抑制回路１９及び整流回路２０により電源装置が構成されている。また、突入電流抑制回路１９を含むすべての回路により回路部が構成されている。
【００６３】
突入電流抑制回路１９は、整流回路２０を構成するダイオードＤ３，Ｄ４とともにダイオードブリッジを構成する双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、双方向スイッチング素子Ｑ１と並列に接続されたダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１の直列回路と、双方向スイッチング素子Ｑ２と並列に接続されたダイオードＤ２及び抵抗Ｒ１の直列回路とを備える。電源投入時には双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がともにオフであるため、電源から流れ込む突入電流はダイオードＤ１，Ｄ２及び抵抗Ｒ１の直列回路に流れ、平滑コンデンサＣ１に充電される。なお、上記の突入電流は抵抗Ｒ１により抑制される。
【００６４】
整流回路２０は、ダイオードＤ３，Ｄ４と、上記の双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２とで構成され、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の各ゲートに電圧が印加されると、実施形態２と同様に、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作モードが整流モードに切り替えられてダイオードとして機能する。つまり、本実施形態では、突入電流抑制回路１９の双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２で整流回路２０のダイオードを兼用している。また、本実施形態では、実施形態１，２と同様に双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にワイドバンドギャップ半導体素子を用いている。
【００６５】
したがって、実施形態１，２と同様に、突入電流抑制回路１９で生じる電力損失を低減することができ、しかも電力損失を低減することで発熱量を小さくすることもできることから、小型の照明点灯装置を提供することができる。また、本実施形態によれば、突入電流抑制回路１９を構成するスイッチング素子と、整流回路２０を構成するダイオードを１つの双方向スイッチング素子で構成しているため、両者を別々に設けた場合に比べて部品点数を削減することができ、しかもスイッチング素子による電力損失をなくすこともできる。
【００６６】
ここにおいて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がオフである電源投入時には、ダイオードＤ１〜Ｄ４で全波整流器が構成され、整流された電流は抵抗Ｒ１を介して平滑コンデンサＣ１に流れる。また、定常時には、整流モードで動作する双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ３，Ｄ４とで全波整流器が構成される。
【００６７】
次に、本点灯装置の動作について説明する。図示しない操作スイッチを操作して電源が投入された時点では双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はともにオフであり、このとき電源から流れ込む突入電流は突入電流抑制回路１９側に流れ、抵抗Ｒ１により抑制される。突入電流抑制回路１９を流れた電流は平滑コンデンサＣ１に充電されていき、平滑コンデンサＣ１の両端電圧が所定電圧に達すると、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作モードが整流モードに切り替えられ、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がダイオードとして機能する。そして、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がダイオードに切り替えられると、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２及びダイオードＤ３，Ｄ４からなる整流回路２０が整流動作を開始し、負荷２１に電力が供給される。
【００６８】
また、図７（ｂ）は本実施形態の照明点灯装置の他の例の要部を示す回路図であり、本点灯装置は、突入電流抑制回路１９と、整流回路２０と、昇圧チョッパ回路２２とを備える。
【００６９】
突入電流抑制回路１９は、整流回路２０を構成するダイオードＤ３，Ｄ４とともにダイオードブリッジを構成する双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、双方向スイッチング素子Ｑ１と並列に接続されたダイオードＤ１及びサーミスタｔｈ１の直列回路と、双方向スイッチング素子Ｑ２と並列に接続されたダイオードＤ２及びサーミスタｔｈ１の直列回路とを備える。電源投入時には双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がともにオフであるため、電源から流れ込む突入電流はダイオードＤ１，Ｄ２及びサーミスタｔｈ１の直列回路に流れ、平滑コンデンサＣ１に充電される。なお、上記の突入電流はサーミスタｔｈ１により抑制される。
【００７０】
整流回路２０は、ダイオードＤ３，Ｄ４と、上記の双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２とで構成され、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の各ゲートに電圧が印加されると、図７（ａ）と同様に、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作モードが整流モードに切り替えられてダイオードとして機能する。つまり、本実施形態では、突入電流抑制回路１９の双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２で整流回路２０のダイオードを兼用している。また、本実施形態では、実施形態１，２と同様に双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にワイドバンドギャップ半導体素子を用いている。
【００７１】
したがって、実施形態１，２と同様に、突入電流抑制回路１９で生じる電力損失を低減することができ、しかも電力損失を低減することで発熱量を小さくすることもできることから、小型の照明点灯装置を提供することができる。また、本例によれば、突入電流抑制回路１９を構成するスイッチング素子と、整流回路２０を構成するダイオードを１つの双方向スイッチング素子で構成しているため、両者を別々に設けた場合に比べて部品点数を削減することができ、しかもスイッチング素子による電力損失をなくすこともできる。なお、動作については図７（ａ）に示した照明点灯装置と同様であるから、ここでは説明を省略する。
【００７２】
ここにおいて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がオフである電源投入時には、ダイオードＤ１〜Ｄ４で全波整流器が構成され、整流された電流はサーミスタｔｈ１を介して平滑コンデンサＣ１に流れる。また、定常時には、整流モードで動作する双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ３，Ｄ４とで全波整流器が構成される。
【００７３】
なお本例では、突入電流抑制回路１９の出力部を昇圧チョッパ回路２２の入力部に接続しているため、上記出力部を平滑コンデンサＣ１の正極側に接続した場合に比べて配線を短くすることができ、しかもコンデンサＣ２への突入電流を抑制することもできる。また、本構成によれば、ダイオードＤ１及びサーミスタｔｈ１の直列回路が双方向スイッチング素子と並列に設けられるとともに、ダイオードＤ２及びサーミスタｔｈ１の直列回路が双方向スイッチング素子Ｑ２と並列に設けられており、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のみの場合に比べて電力損失を低減することができる。さらに、インダクタＬ１が設けられているため、突入電流抑制回路１９のサーミスタｔｈ１を小さくしても突入電流を抑制することができる。
【００７４】
また、図７（ｃ）は倍電圧整流回路の一例を示す回路図であり、本例では突入電流抑制回路１９の双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２で整流回路のダイオードを兼用している。この場合、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がオフである電源投入時には、ダイオードＤ１，Ｄ２で倍電圧整流回路が構成され、整流された電流は抵抗Ｒ１を介して平滑コンデンサＣ１，Ｃ２に流れる。また、定常時には、整流モードで動作する双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２で倍電圧整流回路が構成される。
【００７５】
さらに、図７（ｄ）は半波整流回路の一例を示す回路図であり、本例では突入電流抑制回路１９の双方向スイッチング素子Ｑ１で整流回路のダイオードを兼用している。この場合、双方向スイッチング素子Ｑ１がオフである電源投入時には、ダイオードＤ１で半波整流回路が構成され、整流された電流は抵抗Ｒ１を介して平滑コンデンサＣ１に流れる。また、定常時には、整流モードで動作する双方向スイッチング素子Ｑ１で半波整流回路が構成される。
【００７６】
また、図７（ｃ）中の双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２及び図７（ｄ）中の双方向スイッチング素子Ｑ１にワイドバンドギャップ半導体素子を用いているため、突入電流抑制回路１９で生じる電力損失を低減することができ、しかも電力損失を低減することで発熱量を小さくすることもできることから、小型の照明点灯装置を提供することができる。さらに、突入電流抑制回路１９を構成するスイッチング素子と、整流回路を構成するダイオードを１つの双方向スイッチング素子で構成しているため、両者を別々に設けた場合に比べて部品点数を削減することができ、しかもスイッチング素子による電力損失をなくすこともできる。
【００７７】
なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す照明点灯装置では、突入電流抑制回路１９を構成するダイオードＤ１，Ｄ２の並列回路を抵抗Ｒ１（またはサーミスタｔｈ１）に直列に接続しているが、ダイオードＤ１又はＤ２の何れか一方だけでもよい。この場合、電源投入時の電圧位相によっては平滑コンデンサＣ１への充電開始時間が遅れることがあるが、部品点数を削減することができるという利点がある。また、図７（ａ）及び図７（ｂ）中のダイオードＤ３，Ｄ４にワイドバンドギャップ半導体素子を用いた場合には、さらに電力損失を低減することができる。さらに、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をマイコンにより制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ 直流電源回路
８ 突入電流抑制回路
Ｃ１ 平滑コンデンサ（容量成分）
Ｌ１ インダクタ
Ｑ１ スイッチング素子
ｔｈ１ サーミスタ（抵抗成分）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置及びそれを用いた照明点灯装置並びに器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電源投入時の突入電流を抑制する機能を備えた電源装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。この電源装置は、交流電源を全波整流するダイオードブリッジと、ダイオードブリッジの出力電圧を昇圧した直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路と、電源投入時の突入電流を抑制する限流要素とを備える。限流要素の両端には、電源投入時から一定時間経過後に限流要素の両端を短絡するスイッチング素子が接続されており、このスイッチング素子のオン・オフの制御を、上記の昇圧チョッパ回路のインダクタに発生する電圧により行っている。
【０００３】
この電源装置では、昇圧チョッパ回路に回路上の遅延要素が設けられており、電源投入後発振が開始されるまでに遅れ時間が存在するため、この遅れ時間が経過するまでは突入電流が流れる可能性があるが、ダイオードブリッジの出力に限流要素が接続されているため、上記の突入電流は限流要素で抑制されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５５１４５１号（段落［００１２］−段落［００１８］、及び、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に示した電源装置では、定常動作時において負荷へのメイン電流が上記のスイッチング素子に常時流れることに加えて、上記のスイッチング素子は、通常電源装置の入力部分に設けられるため、電源装置内で失われる電力に相当する電流も流れることになる。さらに、上記のスイッチング素子が従来のＳｉ系半導体からなるサイリスタの場合にはオン抵抗が高いため電力損失が大きく、また上記のスイッチング素子がＳｉ系半導体からなるＦＥＴの場合でもオン抵抗が少なからず存在するためやはり電力損失は大きくなってしまう。
【０００６】
また、上述のように電力損失が大きいと部品の発熱量も増加し、これが装置の大型化や放熱構造の複雑化、組立性の悪化、デザインの制約、そして熱に対する信頼性低下の原因となっている。特に近年では、用途拡大のため１００Ｗを超える無電極放電灯点灯装置の拡充がなされており、これにより負荷電流がますます増大することから、低損失化、小型化がより大きな課題となっている。例えば、駆動周波数が百数十ｋＨｚ程度の無電極放電灯点灯装置の場合、１００Ｗ以上のクラスではサイリスタやＦＥＴなどの半導体素子の発熱量がかなり大きくなるため、半導体素子を放熱シートを介してケース側面にクリップ固定し、半導体素子で発生した熱をケース外殻に逃がすといった複雑な放熱構造をとっており、無電極放電灯点灯装置の大型化につながっている。特に、上記のスイッチング素子がサイリスタの場合には許容接合温度が１２５℃程度であり、他の半導体素子に比べて許容接合温度が低いものが多いため、熱設計がより厳しいものとなっている。このため、サイリスタ温度を下げるための放熱板が必要であることから、装置の小型化、構造簡略化が図れない場合もあった。
【０００７】
ところで、連続して電源をオン・オフする場合や、ＬＥＤ、有機ＥＬ、無電極放電灯などの始動・再始動性を活かした点滅用途、或いは無電極放電灯を間欠発振させる場合には、上記のスイッチング素子が連続でオン・オフを繰り返すことになる。したがって、上記のスイッチング素子に従来のＳｉ系半導体素子を用いた場合には、後述するように逆回復が繰り返し行われるため、以下の問題が発生する。従来のＳｉ系半導体素子では、数十ｎｓ程度の逆回復時間が存在し、この逆回復時間が数十ＭＨｚ程度の周波数帯の雑音スペクトルの発生要因（雑音端子電圧、雑音電力、輻射雑音など）となっている。そして、この雑音は周囲機器に悪影響を及ぼす原因となる場合がある。また、従来のＳｉ系半導体素子では、上記の逆回復時間が温度特性を持っているため、発生する雑音スペクトルの周波数帯が温度により変化する。したがって、より広い温度領域で雑音を抑えるためにはより広い周波数帯に対応させた雑音対策が必要であり、装置の大型化や構造複雑化、デザイン制約などの原因となってしまう。
【０００８】
また、照明器具の場合には、その形状が１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの雑音帯域に影響を与えて、雑音レベルが変化することも知られている。例えば、電子安定器の出力側（ランプ線側）からランプ線を経由して器具に誘導される電流を介して電源線に重畳されるものが確認されており、またこの帯域の雑音はアースの取り方、アース安定度によっても変わることが確認されている。そして、上記のスイッチング素子に従来のＳｉ系半導体素子を用いた場合には、上記の理由により１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの帯域の雑音が増大する。したがって、特に照明器具では、雑音の増大やこの雑音を対策するために器具設計が限定されるなどの原因となっている。上記の現象は数十ｋＨｚ以上の高周波で動作する電源装置でみられる現象であるが、電源装置に無関係な筐体がたまたま電源装置に近接している場合でも影響を受けることがある。特に、駆動周波数が１００ｋＨｚ以上の無電極放電灯点灯装置では、金属反射板の形状やアースの取り方により、１００ＭＨｚ以上の帯域における雑音への影響が顕著に確認されている。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、電力損失及び雑音を低減させた小型の電源装置及びそれを用いた照明点灯装置並びに器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電源装置は、容量成分と、電源投入時の突入電流を抑制する突入電流抑制回路とを含む回路部を備え、突入電流抑制回路を構成する半導体素子のうち少なくとも１つがワイドバンドギャップ半導体からなることを特徴とする。
【００１１】
この電源装置において、突入電流抑制回路は、ワイドバンドギャップ半導体からなるスイッチング素子を具備しているのが好ましい。
【００１２】
また、この電源装置において、回路部は、出力部に容量成分を有するチョッパ回路を備え、突入電流抑制回路は、ワイドバンドギャップ半導体からなりチョッパ回路を構成するインダクタに直列に接続された双方向スイッチング素子と、インダクタ及び双方向スイッチング素子の直列回路に並列に接続された抵抗成分及びダイオードの直列回路とを具備し、双方向スイッチング素子は、チョッパ回路を構成するダイオードとして兼用され、回路部は、電源投入時には双方向スイッチング素子をオフにすることで突入電流抑制回路に突入電流を流して当該突入電流を抑制し、定常動作時には双方向スイッチング素子をダイオードに切り替えることでチョッパ動作を行わせるのも好ましい。
【００１３】
さらに、この電源装置において、回路部は、ワイドバンドギャップ半導体からなる双方向スイッチング素子を具備する整流回路を備え、突入電流抑制回路は、双方向スイッチング素子と、整流回路に並列に接続された抵抗成分及びダイオードの直列回路とを具備し、双方向スイッチング素子は、整流回路を構成するダイオードとして兼用され、回路部は、電源投入時には双方向スイッチング素子をオフにすることで突入電流抑制回路に突入電流を流して当該突入電流を抑制し、定常動作時には双方向スイッチング素子をダイオードに切り替えることで整流動作を行わせるのも好ましい。
【００１４】
本発明の照明点灯装置は、上記の電源装置と、電源装置から電力供給を受けて点灯する発光部とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の器具は、上記の電源装置又は照明点灯装置の何れか一方を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
電力損失及び雑音を低減させた小型の電源装置、照明点灯装置及び器具を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１を示す回路図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は同上の他の例の要部を示す回路図である。
【図３】同上の使用形態の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はそれに用いられる無電極放電灯の構造図である。
【図４】同上を用いた照明器具の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は概略断面図である。
【図５】同上を用いた照明器具の他の例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は左側面図である。
【図６】本発明の実施形態２を示す回路図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施形態３を示す回路図、（ｂ）〜（ｄ）は同上の他の例の要部を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る照明点灯装置及び照明器具の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（実施形態１）
図１は本実施形態の無電極放電灯点灯装置（照明点灯装置）の一例を示す回路図であり、本点灯装置は、商用交流電源１３から電力供給を受けて直流電圧を出力する直流電源回路１と、直流電源回路１を電源として動作し、直流電圧を高周波出力に変換する高周波電源回路２と、誘導コイル３及び無電極放電灯４とともに負荷回路を構成する共振回路６と、高周波電源回路２から無電極放電灯４への電力供給に異常があるときに、高周波電源回路２から誘導コイル３に与える高周波出力Ｖ２を無電極放電灯４が点灯しない大きさにする保護期間と無電極放電灯４が始動する大きさにする動作期間とを交互に繰り返すように高周波電源回路２を制御する保護回路７と、上記の保護期間から動作期間に移行する際に誘導コイル３に与える高周波出力Ｖ２の立ち上がりを緩やかにするオーバーシュート防止回路５と、電源投入時の突入電流を抑制する突入電流抑制回路８とを備える。ここに、本実施形態では、突入電流抑制回路８を含むすべての回路により回路部が構成されている。また、本実施形態では、誘導コイル３及び無電極放電灯４により発光部が構成され、発光部を除いた残りの上記回路により電源装置が構成されている。
【００２０】
直流電源回路１は、商用交流電源１３の交流出力を整流する整流回路１０と、インダクタＬ１、ダイオードＤ１、スイッチング素子Ｑ１、及び平滑コンデンサＣ１と、スイッチング素子Ｑ１を駆動する駆動回路１１とを具備した従来周知の昇圧チョッパ回路からなる。また、直流電源回路１は、保護回路７及びオーバーシュート防止回路５の電源となる第２電源１２を備えており、平滑コンデンサＣ１の両端間に出力電圧Ｖ１を出力するとともに、第２電源１２の出力端子間に出力電圧Ｖ３を出力する。ここに、本実施形態では、平滑コンデンサＣ１により容量成分が構成されている。
【００２１】
高周波電源回路２は、直流電源回路１の出力端間に直列接続された一対のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３（例えばＭＯＳＦＥＴなど）と、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を高周波で交互にオン・オフする駆動回路２０とを備える。スイッチング素子Ｑ３の両端間には、共振回路６を構成するインダクタＬ２及びコンデンサＣ２の直列回路が接続され、さらにコンデンサＣ２の両端間にはコンデンサＣ３を介して誘導コイル３が接続される。
【００２２】
保護回路７は、誘導コイル３の両端間に接続される抵抗Ｒ１とコンデンサＣ４の直列回路と、コンデンサＣ４の両端間に接続される抵抗Ｒ２と、第２電源１２の出力端子間に接続される抵抗Ｒ３とコンデンサＣ５の直列回路と、コンデンサＣ５の両端間に接続される抵抗Ｒ４とを備える。さらに、第２電源１２から電力供給されるコンデンサＣ５の両端間の電圧を基準電圧として、コンデンサＣ４の両端間の電圧が基準電圧を超えると出力がＨレベルになるコンパレータＣＰ１を備える。コンパレータＣＰ１の出力端子と第２電源１２の負極の出力端子との間には抵抗Ｒ５とコンデンサＣ６の直列回路が接続され、コンパレータＣＰ１の出力がＨレベルの期間にコンデンサＣ６を充電するようになっている。また、コンパレータＣＰ１の出力がＬレベルの期間にコンデンサＣ６に充電された電荷を放電するように、コンデンサＣ６と抵抗Ｒ５の接続点は抵抗Ｒ６とダイオードＤ２とを介してコンパレータＣＰ１の出力端子に接続されている。
【００２３】
また、保護回路７は、高周波電源回路２のスイッチング素子Ｑ３をオフにすることによって高周波電源回路２の動作を停止できるように、スイッチング素子Ｑ３のゲートにダイオードＤ３を介して接続された高周波停止回路７０を備える。高周波停止回路７０のトリガ端子７０ａはコンデンサＣ６と抵抗Ｒ５の接続点に接続されており、コンデンサＣ６の両端間の電圧が高周波停止回路７０の閾値電圧に達すると高周波電源回路２の動作を停止させる。
【００２４】
オーバーシュート防止回路５は、第２電源１２の出力端子間に接続される抵抗Ｒ７とコンデンサＣ７の直列回路と、コンデンサＣ７の両端間に接続される抵抗Ｒ８と、抵抗Ｒ７とコンデンサＣ７の接続点が非反転入力端子に接続されたオペアンプＯＰ１とを備える。オペアンプＯＰ１は、反転入力端子と出力端子との間に抵抗Ｒ９及びコンデンサＣ８が並列に接続されるとともに、反転入力端子と第２電源１２の負極の出力端子との間に抵抗Ｒ１０が接続されており、非反転入力端子の電位が高くなると出力端子の電位を高くする。
【００２５】
また、オーバーシュート防止回路５は、高周波電源回路２の出力する高周波出力の周波数を決定する周波数設定回路５０を備える。周波数設定回路５０の制御端子５０ｂは、ダイオードＤ４と抵抗Ｒ１１の直列回路を介してオペアンプＯＰ１の出力端子に接続されるとともに、抵抗Ｒ１２を介して第２電源１２の負極の出力端子に接続される。また、周波数設定回路５０は、制御端子５０ｂからダイオードＤ４及び抵抗Ｒ１１を介してオペアンプＯＰ１の出力端子に流れる電流Ｉ１が小さくなると高周波出力の周波数を低くする。
【００２６】
さらに、オーバーシュート防止回路５は、コンデンサＣ７に充電された電荷を放電するための電荷放電回路５１を備える。電荷放電回路５１は、コンデンサＣ７の両端間に抵抗Ｒ１３を介して接続されるＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ４と、周波数設定回路５０の制御出力端子５０ａと第２電源１２の負極の出力端子との間に接続されたダイオードＤ５と抵抗Ｒ１４と抵抗Ｒ１５の直列回路とを備え、抵抗Ｒ１４と抵抗Ｒ１５の接続点にスイッチング素子Ｑ４のゲートが接続される構成を有し、周波数設定回路５０の制御出力端子５０ａがＨレベルの期間にスイッチング素子Ｑ４をオンすることでコンデンサＣ７に充電された電荷を放電する。
【００２７】
突入電流抑制回路８は、整流回路１０の正極側の出力ラインに接続されたスイッチング素子Ｑ５と、スイッチング素子Ｑ５と並列に接続された限流要素たるサーミスタｔｈ１とを備え、スイッチング素子Ｑ５のオン・オフの制御を、直流電源回路１のインダクタＬ１に発生する電圧を用いて行うようにしてある。具体的には、インダクタＬ１として２次巻線Ｌ１２を有するものを用い、この２次巻線Ｌ１２に誘起される電圧をダイオードＤ６及びコンデンサＣ９を用いて整流平滑して、スイッチング素子Ｑ５をオン・オフ制御するようにしてある。
【００２８】
したがって、インダクタＬ１の２次巻線Ｌ１２に電圧が誘起されていない電源投入時には、スイッチング素子Ｑ５がオフであり、電源から流れ込む突入電流がサーミスタｔｈ１により抑制される。またこのとき、サーミスタｔｈ１を介して供給される直流電圧により、後段の直流電源回路１からは定常時よりも低い直流電圧が出力される。その後一定時間が経過すると、インダクタＬ１の２次巻線Ｌ１２に電圧が誘起されてスイッチング素子Ｑ５がオンになり、このスイッチング素子Ｑ５を介して整流回路１０から所定の直流電圧が供給されるため、後段の直流電源回路１からは所望の直流電圧が出力される。
【００２９】
誘導コイル３は、図３（ａ）に示すように円筒形状のカプラ３０に巻回される。図３（ａ）に示す例では、上記の電源装置が金属製のケース１００に収納され、給電線１００ａを介して誘導コイル３に電気的に接続される。
【００３０】
無電極放電灯４は、図３（ｂ）に示すように、例えばガラスのような透明な材料からなり、外面に凹部４１を有する中空のバルブ４０と、合成樹脂からなる筒形状であって、バルブ４０に対し凹部４１の開口を囲む形で取り付けられた口金４２とを有し、凹部４１にカプラ３０が挿入されることによって誘導コイル３の近傍に配置される。バルブ４０には、例えば不活性ガスと金属蒸気とを含む放電ガスが封入されている。また、バルブ４０の凹部４１の底面には、カプラ３０に挿入される排気管４１ａが突設されている。さらに、バルブ４０の内面には、保護膜４０ａと蛍光体膜４０ｂとが設けられている。そして、誘導コイル３が発生させる高周波電磁界によってバルブ４０内にアーク放電が発生すると、発生した紫外線が蛍光体膜４０ｂにおいて可視光に変換されることにより、無電極放電灯４が発光する。
【００３１】
ところで、突入電流抑制回路８のスイッチング素子Ｑ５には、定常動作時において負荷へのメイン電流が常時流れ、またこのスイッチング素子Ｑ５は本点灯装置の入力部分に設けられているため、点灯装置内で失われる電力に相当する電流も流れることになる。したがって、従来のＳｉ系半導体からなるサイリスタやＦＥＴをスイッチング素子Ｑ５に用いた場合には、そのオン抵抗が比較的大きいことから電力損失が大きくなってしまう。また、スイッチング素子Ｑ５の電力損失が大きくなるにつれて発熱量も増加することから、装置の大型化や放熱構造の複雑化、組立性の悪化、デザインの制約、そして熱に対する信頼性低下の原因となってしまう。
【００３２】
そこで、本実施形態では、上記の問題を解決すべく、突入電流抑制回路８のスイッチング素子Ｑ５にワイドバンドギャップ半導体素子（例えばＧａＮ系半導体素子やＳｉＣ系半導体素子）を用いている。ここにおいて、ワイドバンドギャップ半導体とは、周期律表第２周期の軽元素（Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ）を構成要素とする半導体であり、バンドギャップ（禁止帯）がＳｉ系半導体の２倍以上（２．０ｅＶ以上）のものをいう。このワイドバンドギャップ半導体は、従来のＳｉ系半導体に比べて通電損失やオン抵抗が十分小さくなっており（１桁から２桁程度小さい）、また高温時における動作も可能となっている。
【００３３】
その結果、従来のＳｉ系半導体素子を用いた場合に比べて、突入電流抑制回路８で生じる電力損失を低減することができる。また、電力損失を低減することで発熱量を抑えることができ、しかもワイドバンドギャップ半導体素子は高温時の動作も可能であることから、従来例のように複雑な放熱構造を設けなくてもよく、小型の無電極放電灯点灯装置を提供することができる。さらに、放熱構造の簡素化、組立性向上、デザインの自由度向上、及び熱に対する信頼性向上なども期待できる。また、スイッチング素子Ｑ５にＧａＮ系半導体素子を用いた場合には高周波特性がさらによくなることから高効率化を図ることができ、スイッチング素子Ｑ５にＳｉＣ系半導体素子を用いた場合にはオン抵抗が低く高耐圧な素子を実現できるため、より高い始動電圧を印加することができ、始動性がさらに向上するという利点がある。
【００３４】
次に、図２（ａ）（ｂ）は本実施形態の無電極放電灯点灯装置の他の例の要部を示す回路図であり、直流電源回路１と突入電流抑制回路８のみを図示してある。なお、直流電源回路１の後段の回路については図１と同様であるため、図示を省略しており、必要がある場合には図１を参照する。まず最初に、図２（ａ）に示す無電極放電灯点灯装置について説明する。
【００３５】
図２（ａ）に示す突入電流抑制回路８は、整流回路１０の負極側の出力ラインに接続されたスイッチング素子Ｑ６と、スイッチング素子Ｑ６と並列に接続された限流要素たる抵抗Ｒ１９と、スイッチング素子Ｑ６のゲートと整流回路１０の負極側の出力ラインとの間に接続されたコンデンサＣ１１及びツェナーダイオードＺＤ１とを備える。この突入電流抑制回路８では、電源投入後に抵抗Ｒ２０を介してコンデンサＣ１１が充電され、コンデンサＣ１１の両端電圧が所定電圧に達するとスイッチング素子Ｑ６がオンになる。そして、スイッチング素子Ｑ６を介して整流回路１０から所定の直流電圧が供給されると、後段の直流電源回路１から所望の直流電圧が出力される。また、コンデンサＣ１１の両端電圧が所定電圧に達するまではスイッチング素子Ｑ６はオフのままであり、このときスイッチング素子Ｑ６と並列に接続された抵抗Ｒ１９により電源から流れ込む突入電流が抑制される。それとともに、抵抗Ｒ１９を介して後段の直流電源回路１に直流電圧が供給され、直流電源回路１からは定常時よりも低い直流電圧が出力される。
【００３６】
ここに、上記のツェナーダイオードＺＤ１は、入力電源電圧が１００Ｖ〜２４２Ｖ、又は１００Ｖ〜２７７Ｖのユニバーサル電源に対応するために設けられたものであり、このツェナーダイオードＺＤ１によってスイッチング素子Ｑ６のゲートに一定電圧が安定的に印加される。
【００３７】
また、図２（ｂ）に示す突入電流抑制回路８は、整流回路１０の正極側の出力ラインに接続されたスイッチング素子Ｑ７と、スイッチング素子Ｑ７と並列に接続された限流要素たる抵抗Ｒ２５と、スイッチング素子Ｑ７のゲートと整流回路１０の正極側の出力ラインとの間に接続されたコンデンサＣ１３及びツェナーダイオードＺＤ２とを備える。この突入電流抑制回路８では、電源投入後に抵抗Ｒ２５を介してコンデンサＣ１３が充電され、コンデンサＣ１３の両端電圧が所定電圧に達するとスイッチング素子Ｑ７がオンになる。そして、スイッチング素子Ｑ７を介して整流回路１０から所定の直流電圧が供給されると、後段の直流電源回路１から所望の直流電圧が出力される。また、コンデンサＣ１３の両端電圧が所定電圧に達するまではスイッチング素子Ｑ７はオフのままであり、このときスイッチング素子Ｑ７と並列に接続された抵抗Ｒ２５により電源から流れ込む突入電流が抑制される。それとともに、抵抗Ｒ２５を介して後段の直流電源回路１に直流電圧が供給され、直流電源回路１からは定常時よりも低い直流電圧が出力される。
【００３８】
ここに、上記のツェナーダイオードＺＤ２は、図２（ａ）中のツェナーダイオードＺＤ１と同様に、スイッチング素子Ｑ７のゲートに一定電圧を安定的に印加するために設けられたものである。
【００３９】
而して、図２（ａ）（ｂ）に示す無電極放電灯点灯装置によれば、図１に示した無電極放電灯点灯装置と同様に突入電流抑制回路８で生じる電力損失を低減できるとともに発熱量を小さくでき、その結果、小型の無電極放電灯点灯装置を提供することができる。
【００４０】
ところで、無電極放電灯４を点灯させる際には、誘導コイル３への印加電圧が高いほど短時間で点灯させることができ、また電圧印加時間が長いほど比較的低い印加電圧で点灯させることができる。通常、誘導コイル３への印加電圧は部品耐圧等を超えない範囲で設定され、低温時や暗所などの始動が困難な場合には電圧印加時間を長くすることで無電極放電灯４を点灯させる。しかしながら、無電極放電灯４の始動時には高周波電源回路２での消費電力が２倍以上となることから、素子破壊を防止するためには電圧印加時間を短くする必要があり、その結果、十分な始動性が確保できない場合があった。このような課題に対して、始動困難時に高周波電源回路２を間欠的に動作させる方法があるが、この場合でも電圧印加時間は限られた期間となっており、また間に保護期間を必要としているため、その分始動性は低下することになる。これに対して本実施形態では、突入電流抑制回路８のスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７にワイドバンドギャップ半導体素子を用いているため、電力損失や発熱量を小さくすることができ、しかもワイドバンドギャップ半導体素子は高温時の動作も可能であることから、始動電圧を長時間印加することができ、その結果、始動性を向上させることができる。
【００４１】
次に、図４は本発明に係る照明器具（器具）Ａの一例であり、本照明器具Ａは、透光性材料により略球状に形成されたバルブ４０を具備する無電極放電灯４と、下面が開口する円筒状の本体部８１と、本体部８１の下面側に配置される椀型の外郭部８２と、外郭部８２の内面に沿って配置される反射板８３とを備える。
【００４２】
本体部８１は、鋼板からなる取付部８４が上面側に設けられており、また下面の開口近傍にはソケット９０が配置されている。このソケット９０には無電極放電灯４の口金４２が装着され、ソケット９０と口金４２にそれぞれ設けられた電線（図示せず）同士が電気的に接続される。また、本体部８１の内部には、無電極放電灯４を点灯させる点灯回路９１が収納されている。ここに本例では、点灯回路９１により電源装置が構成されている。
【００４３】
外郭部８２は、本体部８１の下面に設けられた開口の周縁から下方に向かって拡径されており、外郭部８２の内面側には所定の間隔を空けて反射板８３が配置されている。反射板８３は、アルミ板によってパラボラ型に形成されており、中心に形成された挿通孔８３ａにはバルブ４０が挿通され、挿通孔８３ａの上側には遮光部材８６が配置されている。そして、反射板８３の下側には、透明強化ガラスにより円盤状に形成されたガラスパネル８５が配置されている。
【００４４】
また、図５は本発明に係る照明器具Ａの他の例であり、本照明器具Ａは、例えばステンレスからなる前面が開口した直方体形状のボディ７１ａと、例えば強化ガラスのような透光性を有する材料からなり、ボディ７１ａを開閉自在に閉塞するカバー７１ｂとで構成された器具本体７１を備える。ボディ７１ａの内底面には、例えばアルミニウムからなり、無電極放電灯４の光を前方へ配光する断面Ｕ字形状の反射板７１ｃが固定されており、器具本体７１に収納された無電極放電灯４の光はカバー７１ｂを通して前方へ出射される。さらに、ボディ７１ａの内底面には、無電極放電灯４が取り付けられるカプラ（図示せず）と、本発明に係る電源装置を収納したケース１００と、ケース１００内の直流電源回路１に電気的に接続された端子台１４とが、それぞれ固定されている。端子台１４には、一端が商用交流電源１３に接続された電線（図示せず）の他端が接続されるのであり、直流電源回路１は上記の電線と端子台１４とを介して商用交流電源１３に電気的に接続される。
【００４５】
ここで、従来のＳｉ系半導体素子は、上述したように数十ｎｓ程度の逆回復時間が存在し、さらにこの逆回復時間が温度特性を持っているため、数十ＭＨｚ程度の周波数帯の雑音を発生させる。また、上述したように照明器具の形状が１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの雑音帯域に影響し、雑音レベルが変化する場合もある。例えば、図４及び図５に示した照明器具Ａでは、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７にＳｉ系半導体素子を用いた場合、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７で発生した雑音がランプ線を経由して反射板８３や遮光部材８６、反射板７１ｃなどに誘導され、さらにこれらと電気的に接触する筐体を流れることで上記の雑音が電源線に重畳される可能性がある。
【００４６】
これに対して本実施形態では、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７にワイドバンドギャップ半導体素子を用いており、このワイドバンドギャップ半導体素子は、Ｓｉ系半導体素子に比べて逆回復時間や逆回復時間の温度特性がほとんどないことから、広い温度領域での雑音低減が可能である。そして、雑音源であるスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７の雑音を低減することで、ランプ線を介して誘導される１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ帯域の雑音を抑えることもできる。例えば、連続して電源をオン・オフする場合や、ＬＥＤ、有機ＥＬ、無電極放電灯などの始動・再始動性を活かした点滅用途、或いは無電極放電灯を間欠発振させる場合にも雑音を低減することができる。
【００４７】
ここにおいて、本実施形態の直流電源回路１は、１００Ｖ〜２４２Ｖの入力電圧に対応させたユニバーサル電源であり、１００Ｖ系使用時の入力電流は２００Ｖ系使用時の入力電流の約２倍程度にもなるため、大きな損失差が生じる。特にこの影響を受ける突入電流抑制回路８では差が大きく、例えば従来のＳｉ系半導体素子をスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７に用いた場合には、１００Ｖ系使用時の温度は２００Ｖ系使用時の温度よりも数十℃程度高くなることがある。これは、Ｓｉ系半導体素子の逆回復時間の温度特性に換算すると、雑音スペクトルが数ＭＨｚ程度ずれるのに相当し、より広い周波数範囲に対して雑音対策をしなければならないことを意味する。これに対して本実施形態では、ワイドバンドギャップ半導体素子をスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７に用いているため、発熱量を低減することができて温度差を小さくすることができ、また逆回復時間や逆回復時間の温度特性がほとんどないため、雑音についても低減することができる。
【００４８】
ところで、本実施形態では、非調光型の無電極放電灯点灯装置を例に説明したが、上記のスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７に起因する雑音の問題は調光制御を行った場合に特に顕著になる。この場合、１００％出力に近いほど電流が流れ、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７の温度は高くなる。したがって、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７に従来のＳｉ系半導体素子を用いた場合には、逆回復時間の温度特性により発生する雑音スペクトルの周波数帯域が大幅に変化することになる。これに対して本実施形態では、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７にワイドバンドギャップ半導体素子を用いており、Ｓｉ系半導体素子に比べて逆回復時間や逆回復時間の温度特性がほとんどないことから、広い温度領域、すなわち広い調光範囲での雑音低減が可能となる。
【００４９】
例えば、全点灯（ＦＵＬＬ点灯）と調光比５０％に対応させた段調光型の無電極放電灯点灯装置（図示せず）を例に説明すると、全点灯時の入力電流は調光点灯時の入力電流の約２倍程度にもなり、大きな損失差が生じてしまう。したがって、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７にＳｉ系半導体素子を用いた場合には、全点灯時の温度は調光点灯時の温度よりも十数℃程度高くなる場合があるが、本実施形態ではワイドバンドギャップ半導体素子を用いているので、発熱量を低減することができて温度差を小さくすることができ、また逆回復時間や逆回復時間の温度特性がほとんどないため、雑音についても低減することができる。
【００５０】
ここにおいて、突入電流抑制回路８を構成するスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７の駆動電圧は、部品小型化の観点から低い方が望ましく、特に入力電圧が１００Ｖ〜２４２Ｖ、又は１００Ｖ〜２７７Ｖとワイドに対応させる場合、全範囲に亘って最適設計するのは難しく、設計マージンは小さくなる。これに対して本実施形態では、上記のスイッチング素子Ｑ５〜Ｑ７にワイドバンドギャップ半導体素子を用いているので、従来のＳｉ系半導体素子に比べて駆動電圧を下げることができ、その結果、動作安定性を高めることができる。また、本実施形態の無電極放電灯点灯装置を用いることによって、電力損失及び雑音を低減させた小型の照明器具Ａを提供することができる。
【００５１】
なお、図１及び図２に示した無電極放電灯点灯装置は一例であって、突入電流抑制回路のスイッチング素子にワイドバンドギャップ半導体素子を用いていれば、他の回路構成でもよい。また、直流電源回路１は、米国２７７Ｖ仕様まで含めた１００Ｖ〜２７７Ｖ対応のユニバーサル電源であってもよい。さらに、本実施形態では、調光比が５０％の場合について説明したが、調光比は０％〜１００％の間であればよい。また、本実施形態では、段調光型の点灯装置を例に説明したが、連続調光型のものであってもよい。
【００５２】
（実施形態２）
図６は本実施形態のＬＥＤ点灯装置（照明点灯装置）の一例を示す回路図であり、本点灯装置は、フィルタ回路１７と、整流回路１０と、昇圧チョッパ回路１５と、降圧チョッパ回路１６と、突入電流抑制回路１８と、複数の発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎとを備える。ここに、本実施形態では、発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎにより発光部が構成され、発光部を除く残りの上記回路により電源装置が構成されている。また、突入電流抑制回路１８を含むすべての回路により回路部が構成されている。
【００５３】
フィルタ回路１７は、ヒューズ、コンデンサ及びラインフィルタからなり、商用交流電源１３の一端にヒューズが直列に接続され、商用交流電源１３の他端とヒューズの出力端と並列にコンデンサ、ラインフィルタが接続される。
【００５４】
降圧チョッパ回路１６は、制御回路ＩＣ３、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ１及び平滑コンデンサＣ２で構成され、制御回路ＩＣ３から出力されるゲート信号によりスイッチング素子Ｑ１がオン・オフすることで、平滑コンデンサＣ２の両端間に一定の直流電圧が出力される。
【００５５】
突入電流抑制回路１８は、昇圧チョッパ回路１５を構成するインダクタＬ２に直列に接続された双方向スイッチング素子Ｑ３と、インダクタＬ２及び双方向スイッチング素子Ｑ３の直列回路に並列に接続された抵抗（抵抗成分）Ｒ１及びダイオードＤ２の直列回路とで構成される。電源投入時には双方向スイッチング素子Ｑ３はオフであるため、抵抗Ｒ１及びダイオードＤ２の直列回路に突入電流が流れ込み、昇圧チョッパ回路１５のコンデンサＣ３に充電される。なお、上記の突入電流は限流要素たる抵抗Ｒ１により抑制される。
【００５６】
ここにおいて、上記の双方向スイッチング素子Ｑ３は２つのゲートｇ１，ｇ２を備えており、両ゲートｇ１，ｇ２に印加される電圧の組み合わせで動作モードが４通りに切り替えられる。具体的に説明すると、両ゲートｇ１，ｇ２に電圧が印加されていない状態では、動作モードがスイッチモードに切り替えられてスイッチがオフになり（図６中のＳ１−Ｓ２間がオフ）、両ゲートｇ１，ｇ２に電圧が印加されている状態では、動作モードがスイッチモードに切り替えられてスイッチがオンになる（図６中のＳ１−Ｓ２間がオン）。また、ゲートｇ１，ｇ２の何れか一方にのみ電圧が印加されている状態では、動作モードが整流モードに切り替えられ、ゲートｇ１に電圧が印加されたときは左向きのダイオードとして機能し、ゲートｇ２に電圧が印加されたときは右向きのダイオードとして機能する。
【００５７】
昇圧チョッパ回路１５は、インダクタＬ２、スイッチング素子Ｑ２、双方向スイッチング素子Ｑ３及び平滑コンデンサＣ３で構成され、双方向スイッチング素子Ｑ３のゲートｇ２に電圧が印加されたときに右向きのダイオードとして機能する。つまり、本実施形態では、突入電流抑制回路１８の双方向スイッチング素子Ｑ３で昇圧チョッパ回路１５のダイオードを兼用している。また、本実施形態では、実施形態１と同様に双方向スイッチング素子Ｑ３にワイドバンドギャップ半導体素子を用いている。
【００５８】
したがって、実施形態１と同様に、突入電流抑制回路１８で生じる電力損失を低減することができ、しかも電力損失を低減することで発熱量を小さくすることもできることから、小型のＬＥＤ点灯装置を提供することができる。また、本実施形態によれば、突入電流抑制回路１８を構成するスイッチング素子と、昇圧チョッパ回路１５を構成するダイオードを１つの双方向スイッチング素子Ｑ３で構成しているため、両者を別々に設けた場合に比べて部品点数を削減することができ、しかもスイッチング素子による電力損失をなくすこともできる。
【００５９】
次に、本点灯装置の動作について説明する。図示しない操作スイッチを操作して電源が投入された時点では双方向スイッチング素子Ｑ３はオフであり、このとき電源から流れ込む突入電流は突入電流抑制回路１８側に流れ、抵抗Ｒ１により抑制される。突入電流抑制回路１８を流れた電流は昇圧チョッパ回路１５の平滑コンデンサＣ３に充電されていき、平滑コンデンサＣ３の両端電圧が所定電圧に達すると、双方向スイッチング素子Ｑ３のゲートｇ２に上記電圧が印加されて双方向スイッチング素子Ｑ３が右向きのダイオードに切り替えられる。そして、双方向スイッチング素子Ｑ３がダイオードに切り替えられると、昇圧チョッパ回路１５がチョッパ動作を開始し、発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎに電力が供給される。
【００６０】
ここに、図１に示した無電極放電灯点灯装置において、直流電源回路１を構成するダイオードＤ１を双方向スイッチング素子で構成し、当該双方向スイッチング素子で突入電流抑制回路８を構成するスイッチング素子Ｑ５を兼用するようにしてもよい。無電極放電灯点灯装置では、始動時に定常時の２倍以上の電力が必要であるため、ダイオードＤ１では後段の高周波電源回路２に所定の電力を供給できない場合がある。これに対して、ダイオードＤ１とスイッチング素子Ｑ５を双方向スイッチング素子で兼用した場合には、上述のように電力損失を低減できるため、高周波電源回路２に所望の始動電力を供給することができる。つまり、始動性を向上させることができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、発光部が発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎである場合について説明したが、有機ＥＬであってもよい。また、双方向スイッチング素子Ｑ３をマイコンにより制御するようにしてもよい。
【００６２】
（実施形態３）
図７（ａ）は本実施形態の照明点灯装置の一例を示す回路図であり、本点灯装置は、突入電流抑制回路１９と、整流回路２０と、負荷２１（例えば発光ダイオードなど）とを備える。ここに、本実施形態では、負荷２１により発光部が構成され、突入電流抑制回路１９及び整流回路２０により電源装置が構成されている。また、突入電流抑制回路１９を含むすべての回路により回路部が構成されている。
【００６３】
突入電流抑制回路１９は、整流回路２０を構成するダイオードＤ３，Ｄ４とともにダイオードブリッジを構成する双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、双方向スイッチング素子Ｑ１と並列に接続されたダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１の直列回路と、双方向スイッチング素子Ｑ２と並列に接続されたダイオードＤ２及び抵抗Ｒ１の直列回路とを備える。電源投入時には双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がともにオフであるため、電源から流れ込む突入電流はダイオードＤ１，Ｄ２及び抵抗Ｒ１の直列回路に流れ、平滑コンデンサＣ１に充電される。なお、上記の突入電流は抵抗Ｒ１により抑制される。
【００６４】
整流回路２０は、ダイオードＤ３，Ｄ４と、上記の双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２とで構成され、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の各ゲートに電圧が印加されると、実施形態２と同様に、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作モードが整流モードに切り替えられてダイオードとして機能する。つまり、本実施形態では、突入電流抑制回路１９の双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２で整流回路２０のダイオードを兼用している。また、本実施形態では、実施形態１，２と同様に双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にワイドバンドギャップ半導体素子を用いている。
【００６５】
したがって、実施形態１，２と同様に、突入電流抑制回路１９で生じる電力損失を低減することができ、しかも電力損失を低減することで発熱量を小さくすることもできることから、小型の照明点灯装置を提供することができる。また、本実施形態によれば、突入電流抑制回路１９を構成するスイッチング素子と、整流回路２０を構成するダイオードを１つの双方向スイッチング素子で構成しているため、両者を別々に設けた場合に比べて部品点数を削減することができ、しかもスイッチング素子による電力損失をなくすこともできる。
【００６６】
ここにおいて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がオフである電源投入時には、ダイオードＤ１〜Ｄ４で全波整流器が構成され、整流された電流は抵抗Ｒ１を介して平滑コンデンサＣ１に流れる。また、定常時には、整流モードで動作する双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ３，Ｄ４とで全波整流器が構成される。
【００６７】
次に、本点灯装置の動作について説明する。図示しない操作スイッチを操作して電源が投入された時点では双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はともにオフであり、このとき電源から流れ込む突入電流は突入電流抑制回路１９側に流れ、抵抗Ｒ１により抑制される。突入電流抑制回路１９を流れた電流は平滑コンデンサＣ１に充電されていき、平滑コンデンサＣ１の両端電圧が所定電圧に達すると、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作モードが整流モードに切り替えられ、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がダイオードとして機能する。そして、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がダイオードに切り替えられると、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２及びダイオードＤ３，Ｄ４からなる整流回路２０が整流動作を開始し、負荷２１に電力が供給される。
【００６８】
また、図７（ｂ）は本実施形態の照明点灯装置の他の例の要部を示す回路図であり、本点灯装置は、突入電流抑制回路１９と、整流回路２０と、昇圧チョッパ回路２２とを備える。
【００６９】
突入電流抑制回路１９は、整流回路２０を構成するダイオードＤ３，Ｄ４とともにダイオードブリッジを構成する双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、双方向スイッチング素子Ｑ１と並列に接続されたダイオードＤ１及びサーミスタｔｈ１の直列回路と、双方向スイッチング素子Ｑ２と並列に接続されたダイオードＤ２及びサーミスタｔｈ１の直列回路とを備える。電源投入時には双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がともにオフであるため、電源から流れ込む突入電流はダイオードＤ１，Ｄ２及びサーミスタｔｈ１の直列回路に流れ、平滑コンデンサＣ１に充電される。なお、上記の突入電流はサーミスタｔｈ１により抑制される。
【００７０】
整流回路２０は、ダイオードＤ３，Ｄ４と、上記の双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２とで構成され、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の各ゲートに電圧が印加されると、図７（ａ）と同様に、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作モードが整流モードに切り替えられてダイオードとして機能する。つまり、本実施形態では、突入電流抑制回路１９の双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２で整流回路２０のダイオードを兼用している。また、本実施形態では、実施形態１，２と同様に双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にワイドバンドギャップ半導体素子を用いている。
【００７１】
したがって、実施形態１，２と同様に、突入電流抑制回路１９で生じる電力損失を低減することができ、しかも電力損失を低減することで発熱量を小さくすることもできることから、小型の照明点灯装置を提供することができる。また、本例によれば、突入電流抑制回路１９を構成するスイッチング素子と、整流回路２０を構成するダイオードを１つの双方向スイッチング素子で構成しているため、両者を別々に設けた場合に比べて部品点数を削減することができ、しかもスイッチング素子による電力損失をなくすこともできる。なお、動作については図７（ａ）に示した照明点灯装置と同様であるから、ここでは説明を省略する。
【００７２】
ここにおいて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がオフである電源投入時には、ダイオードＤ１〜Ｄ４で全波整流器が構成され、整流された電流はサーミスタｔｈ１を介して平滑コンデンサＣ１に流れる。また、定常時には、整流モードで動作する双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ３，Ｄ４とで全波整流器が構成される。
【００７３】
なお本例では、突入電流抑制回路１９の出力部を昇圧チョッパ回路２２の入力部に接続しているため、上記出力部を平滑コンデンサＣ１の正極側に接続した場合に比べて配線を短くすることができ、しかもコンデンサＣ２への突入電流を抑制することもできる。また、本構成によれば、ダイオードＤ１及びサーミスタｔｈ１の直列回路が双方向スイッチング素子と並列に設けられるとともに、ダイオードＤ２及びサーミスタｔｈ１の直列回路が双方向スイッチング素子Ｑ２と並列に設けられており、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のみの場合に比べて電力損失を低減することができる。さらに、インダクタＬ１が設けられているため、突入電流抑制回路１９のサーミスタｔｈ１を小さくしても突入電流を抑制することができる。
【００７４】
また、図７（ｃ）は倍電圧整流回路の一例を示す回路図であり、本例では突入電流抑制回路１９の双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２で整流回路のダイオードを兼用している。この場合、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がオフである電源投入時には、ダイオードＤ１，Ｄ２で倍電圧整流回路が構成され、整流された電流は抵抗Ｒ１を介して平滑コンデンサＣ１，Ｃ２に流れる。また、定常時には、整流モードで動作する双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２で倍電圧整流回路が構成される。
【００７５】
さらに、図７（ｄ）は半波整流回路の一例を示す回路図であり、本例では突入電流抑制回路１９の双方向スイッチング素子Ｑ１で整流回路のダイオードを兼用している。この場合、双方向スイッチング素子Ｑ１がオフである電源投入時には、ダイオードＤ１で半波整流回路が構成され、整流された電流は抵抗Ｒ１を介して平滑コンデンサＣ１に流れる。また、定常時には、整流モードで動作する双方向スイッチング素子Ｑ１で半波整流回路が構成される。
【００７６】
また、図７（ｃ）中の双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２及び図７（ｄ）中の双方向スイッチング素子Ｑ１にワイドバンドギャップ半導体素子を用いているため、突入電流抑制回路１９で生じる電力損失を低減することができ、しかも電力損失を低減することで発熱量を小さくすることもできることから、小型の照明点灯装置を提供することができる。さらに、突入電流抑制回路１９を構成するスイッチング素子と、整流回路を構成するダイオードを１つの双方向スイッチング素子で構成しているため、両者を別々に設けた場合に比べて部品点数を削減することができ、しかもスイッチング素子による電力損失をなくすこともできる。
【００７７】
なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す照明点灯装置では、突入電流抑制回路１９を構成するダイオードＤ１，Ｄ２の並列回路を抵抗Ｒ１（またはサーミスタｔｈ１）に直列に接続しているが、ダイオードＤ１又はＤ２の何れか一方だけでもよい。この場合、電源投入時の電圧位相によっては平滑コンデンサＣ１への充電開始時間が遅れることがあるが、部品点数を削減することができるという利点がある。また、図７（ａ）及び図７（ｂ）中のダイオードＤ３，Ｄ４にワイドバンドギャップ半導体素子を用いた場合には、さらに電力損失を低減することができる。さらに、双方向スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をマイコンにより制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ 直流電源回路
８ 突入電流抑制回路
Ｃ１ 平滑コンデンサ（容量成分）
Ｌ１ インダクタ
Ｑ１ スイッチング素子
ｔｈ１ サーミスタ（抵抗成分）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量成分と、電源投入時の突入電流を抑制する突入電流抑制回路とを含む回路部を備え、
前記突入電流抑制回路を構成する半導体素子のうち少なくとも１つがワイドバンドギャップ半導体からなることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記突入電流抑制回路は、ワイドバンドギャップ半導体からなるスイッチング素子を具備していることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記回路部は、出力部に前記容量成分を有するチョッパ回路を備え、
前記突入電流抑制回路は、ワイドバンドギャップ半導体からなり前記チョッパ回路を構成するインダクタに直列に接続された双方向スイッチング素子と、前記インダクタ及び前記双方向スイッチング素子の直列回路に並列に接続された抵抗成分及びダイオードの直列回路とを具備し、
前記双方向スイッチング素子は、前記チョッパ回路を構成するダイオードとして兼用され、
前記回路部は、電源投入時には前記双方向スイッチング素子をオフにすることで前記突入電流抑制回路に突入電流を流して当該突入電流を抑制し、定常動作時には前記双方向スイッチング素子をダイオードに切り替えることでチョッパ動作を行わせることを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項４】
前記回路部は、ワイドバンドギャップ半導体からなる双方向スイッチング素子を具備する整流回路を備え、
前記突入電流抑制回路は、前記双方向スイッチング素子と、前記整流回路に並列に接続された抵抗成分及びダイオードの直列回路とを具備し、
前記双方向スイッチング素子は、前記整流回路を構成するダイオードとして兼用され、
前記回路部は、電源投入時には前記双方向スイッチング素子をオフにすることで前記突入電流抑制回路に突入電流を流して当該突入電流を抑制し、定常動作時には前記双方向スイッチング素子をダイオードに切り替えることで整流動作を行わせることを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の電源装置と、前記電源装置から電力供給を受けて点灯する発光部とを備えていることを特徴とする照明点灯装置。
【請求項６】
請求項１〜４の何れか１項に記載の電源装置、又は、請求項５記載の照明点灯装置の何れか一方を備えていることを特徴とする器具。
【請求項１】
容量成分と、電源投入時の突入電流を抑制する突入電流抑制回路とを含む回路部を備え、
前記突入電流抑制回路を構成する半導体素子のうち少なくとも１つがワイドバンドギャップ半導体からなることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記突入電流抑制回路は、ワイドバンドギャップ半導体からなるスイッチング素子を具備していることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記回路部は、出力部に前記容量成分を有するチョッパ回路を備え、
前記突入電流抑制回路は、ワイドバンドギャップ半導体からなり前記チョッパ回路を構成するインダクタに直列に接続された双方向スイッチング素子と、前記インダクタ及び前記双方向スイッチング素子の直列回路に並列に接続された抵抗成分及びダイオードの直列回路とを具備し、
前記双方向スイッチング素子は、前記チョッパ回路を構成するダイオードとして兼用され、
前記回路部は、電源投入時には前記双方向スイッチング素子をオフにすることで前記突入電流抑制回路に突入電流を流して当該突入電流を抑制し、定常動作時には前記双方向スイッチング素子をダイオードに切り替えることでチョッパ動作を行わせることを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項４】
前記回路部は、ワイドバンドギャップ半導体からなる双方向スイッチング素子を具備する整流回路を備え、
前記突入電流抑制回路は、前記双方向スイッチング素子と、前記整流回路に並列に接続された抵抗成分及びダイオードの直列回路とを具備し、
前記双方向スイッチング素子は、前記整流回路を構成するダイオードとして兼用され、
前記回路部は、電源投入時には前記双方向スイッチング素子をオフにすることで前記突入電流抑制回路に突入電流を流して当該突入電流を抑制し、定常動作時には前記双方向スイッチング素子をダイオードに切り替えることで整流動作を行わせることを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の電源装置と、前記電源装置から電力供給を受けて点灯する発光部とを備えていることを特徴とする照明点灯装置。
【請求項６】
請求項１〜４の何れか１項に記載の電源装置、又は、請求項５記載の照明点灯装置の何れか一方を備えていることを特徴とする器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−４８９７７（Ｐ２０１２−４８９７７Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９０００４（Ｐ２０１０−１９０００４）
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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