電源装置及び照明器具
【課題】 回路部品に対する電気的ストレスを抑えながらも使用者に違和感を与えにくい電源装置及び照明器具を提供する。
【解決手段】 制御用コンデンサＣ１０の両端電圧が高いほど、放電灯Ｌａに出力される電力は増加する。制御部４は、始動時、制御用コンデンサＣ１０を充電することで、放電灯Ｌａへの出力電力を徐々に増加させる。制御用コンデンサＣ１０の両端間にはトランジスタＱ１０が接続されており、放電灯Ｌａへの電力の出力が停止された直後にはトランジスタＱ１０がオンされることで制御用コンデンサＣ１０が急速に放電される。従って、短時間の停止の後に再度始動された場合にも、始動直後に出力電力が過剰に高くなるようなことはなく、回路部品への電気的ストレスが抑えられる。また、再度の始動の前に制御用コンデンサＣ１０の自然放電に充分な時間を空ける場合に比べ、使用者に違和感を与えにくい。
【解決手段】 制御用コンデンサＣ１０の両端電圧が高いほど、放電灯Ｌａに出力される電力は増加する。制御部４は、始動時、制御用コンデンサＣ１０を充電することで、放電灯Ｌａへの出力電力を徐々に増加させる。制御用コンデンサＣ１０の両端間にはトランジスタＱ１０が接続されており、放電灯Ｌａへの電力の出力が停止された直後にはトランジスタＱ１０がオンされることで制御用コンデンサＣ１０が急速に放電される。従って、短時間の停止の後に再度始動された場合にも、始動直後に出力電力が過剰に高くなるようなことはなく、回路部品への電気的ストレスが抑えられる。また、再度の始動の前に制御用コンデンサＣ１０の自然放電に充分な時間を空ける場合に比べ、使用者に違和感を与えにくい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置及び照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、入力された電力を適宜変換して出力する電源装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の電源装置として、制御用コンデンサと、外部の電源から入力された電力を制御用コンデンサの両端電圧に応じた電力に変換して出力する電力変換部と、制御用コンデンサの両端電圧を変化させることで電力変換部の出力電力を制御する制御部とを備える電源装置がある。電力変換部は制御用コンデンサの両端電圧が高いほど出力電力を増加させるものであり、制御部は、始動時には、制御用コンデンサを充電することで、電力変換部の出力電力を所定の電力まで徐々に増加させるという始動動作を行うものであって、この種の電源装置は例えば熱陰極型の放電灯のように始動時に入力電力を徐々に増加させる必要がある負荷に用いられる。また、電力変換部の停止後には、制御用コンデンサの両端電圧は自然放電により低下する。
【０００４】
この種の電源装置では、始動時の出力電力の増加が、制御用コンデンサの時定数により連続的なものとなるから、始動時の出力電力の増加を不連続的なステップ状とする場合に比べ、電力変換部の回路部品や負荷にかかる電気的ストレスが抑えられる。
【０００５】
この種の電源装置において、瞬時停電や瞬時低電などによって電力変換部が短時間だけ停止した後に、再度の始動動作が行われた場合、始動動作の開始時に制御用コンデンサの放電が不十分であることにより、始動動作の開始時から電力変換部の出力電力が大きくなって電力変換部の回路部品や負荷に比較的に大きな電気的ストレスがかかることが考えられる。
【０００６】
そこで、本発明者は、電力変換部の停止後に、制御用コンデンサが充分に放電する程度の時間である所定の停止時間が経過するまでは、始動動作の開始が禁止される電源装置を提案している。この構成を採用すれば、短時間の停止後に上記のように回路部品や負荷に比較的に大きな電気的ストレスがかかることが避られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３２７１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、電力変換部の出力電力の変化をより緩やかとして上記の電気的ストレスをより低く抑えるためには制御用コンデンサとしてキャパシタンスがより高い（つまり時定数がより大きい）ものを用いる必要があり、そうすると上記の停止時間も長くする必要がある。
【０００９】
しかし、例えば瞬時停電等の継続時間が１０ｍｓであって上記の停止時間が１００ｍｓである場合のように、瞬時停電等の継続時間に対して上記の停止時間が長いと、使用者に違和感を与える可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、回路部品に対する電気的ストレスを抑えながらも使用者に違和感を与えにくい電源装置及び照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、制御用コンデンサと、外部の電源から入力された電力を制御用コンデンサの両端電圧に応じた電力に変換して出力する電力変換部と、制御用コンデンサの両端電圧を変化させることで電力変換部の出力電力を制御する制御部とを備え、電力変換部は、制御用コンデンサの両端電圧が高いほど出力電力を増加させるものであり、制御部は、電力変換部から電力の出力が開始された直後には制御用コンデンサを充電することにより電力変換部の出力電力を徐々に増加させる始動動作を行うものであって、電力変換部からの電力の出力が停止されている期間中に制御用コンデンサの放電を促進する放電手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、放電手段を備えない場合に比べ、電力変換部からの電力の出力が短時間だけ停止された直後の始動動作の開始時に回路部品にかかる電気的ストレスが抑えられる。また、始動動作の開始前に制御用コンデンサの自然放電に充分な時間を空ける場合に比べ、使用者に違和感を与えにくい。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、電力変換部への入力電圧の実効値が所定の下限電圧に満たない状態である入力電圧低下状態か否かを判定する入力低下判定部を備え、電力変換部は、入力低下判定部によって入力電圧低下状態であると判定されている期間には電力を出力しないことを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、電力変換部の出力端間に負荷が接続されていない状態である無負荷状態か否かを判定する無負荷判定部を備え、電力変換部は、無負荷判定部によって無負荷状態であると判定されている期間には電力を出力しないことを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電源装置と、電力変換部から出力される電力によって点灯する光源及び電源装置をそれぞれ保持する器具本体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、電力変換部からの電力の出力が停止されている期間中に制御用コンデンサの放電を促進する放電手段を備えるので、放電手段を備えない場合に比べ、電力変換部からの電力の出力が短時間だけ停止された直後の始動動作の開始時に回路部品にかかる電気的ストレスが抑えられる。また、始動動作の開始前に制御用コンデンサの自然放電に充分な時間を空ける場合に比べ、使用者に違和感を与えにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態を示す回路ブロック図である。
【図２】同上において制御用電圧Ｖｃ２と電源検出電圧Ｖｐｄと発振用電圧Ｖｃ３と周波数制御電圧Ｖｏｐと制御用コンデンサの両端電圧Ｖｆと動作周波数との時間変化の一例を示す説明図である。
【図３】同上の比較例において電源検出電圧Ｖｐｄと発振用電圧Ｖｃ３と周波数制御電圧Ｖｏｐと制御用コンデンサの両端電圧Ｖｆと動作周波数との時間変化の一例を示す説明図である。
【図４】同上を用いた照明器具の一例を示す斜視図である。
【図５】同上をケースに収納した状態を示す斜視図である。
【図６】同上の変更例を用いた照明器具の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
本実施形態は、図１に示すように、交流電源ＡＣから供給される電力を用い、電極として２本のフィラメント（図示せず）を有する熱陰極型の放電灯Ｌａを点灯させるものであって、交流電源ＡＣから入力された交流電力を全波整流するダイオードブリッジＤＢと、ダイオードブリッジＤＢの直流出力（脈流出力）を電源として直流電力を出力する直流電源部１と、直流電源部１の出力端間に接続された２個の例えばＮＭＯＳからなるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を有するスイッチング部２１と、スイッチング部２１の低電圧側（ローサイド）のスイッチング素子Ｑ２の両端間に接続されて放電灯Ｌａとともに共振回路を構成する共振部２２と、高耐圧集積回路（ＨＶＩＣ）からなりスイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオンオフ駆動する駆動用集積回路３と、マイクロコントローラ（マイコン）と呼ばれる集積回路からなり駆動用集積回路３を制御する制御部４とを備える。すなわち、スイッチング部２１と共振部２２と駆動用集積回路３とで、いわゆるハーフブリッジ形のインバータ回路が構成されており、直流電源部１とスイッチング部２１と共振部２２と駆動用集積回路３とが請求項における電力変換部を構成している。
【００２０】
詳しく説明すると、共振部２２は、スイッチング部２１のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点と放電灯Ｌａの一方のフィラメントの一端との間に接続された第１コンデンサＣ１とインダクタＬ１との直列回路と、放電灯Ｌａのフィラメント間に接続された第２コンデンサＣ２とからなる。放電灯ＬａにおいてインダクタＬ１に接続されていない一方のフィラメントの一端は、直流電源部１の低電圧側の出力端とともにグランドに接続されている。
【００２１】
さらに、本実施形態は、始動時に放電灯Ｌａの各フィラメントにそれぞれ通電して予熱する予熱部２３を備える。予熱部２３は、スイッチング部２１のローサイドのスイッチング素子Ｑ２の両端間にコンデンサとの直列回路として接続された一次巻線と、それぞれコンデンサとの直列回路として放電灯Ｌａの一方ずつのフィラメントの両端間に接続された２本の二次巻線とを有するトランスＴｒ１を備える。
【００２２】
また、本実施形態は、スイッチング部２１のローサイドのスイッチング素子Ｑ２の両端間に接続され、所定の直流電圧である駆動用電圧Ｖｃ１（例えば１５Ｖ）を生成して駆動用集積回路３に入力する駆動電源部５を備える。駆動電源部５は、アノードがグランドに接続されカソードが入力側コンデンサを介してスイッチング部２１のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点に接続された入力側ダイオードと、この入力側ダイオードと入力側コンデンサとの接続部にアノードが接続されカソードが出力側コンデンサＣ５０とツェナーダイオードＺＤ１との並列回路を介してグランドに接続された出力側ダイオードとを備え、出力側コンデンサＣ５０の両端電圧を出力電圧としている。
【００２３】
駆動用集積回路３は、高耐圧集積回路（ＨＶＩＣ）からなり、交流の電気信号を出力する発振部３０と、スイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲートにそれぞれ抵抗を介して接続されるとともに発振部３０の出力の周波数を動作周波数としてスイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオンオフ駆動するドライブ部３１と、直流電源部１と駆動電源部５とにそれぞれ接続されるとともに始動時にドライブ部３１が動作を開始するまでの期間中には直流電源部１から駆動電源部５への給電をオンする始動部３２と、駆動用電圧Ｖｃ１を電源とし、制御部４の電源となる制御用電圧Ｖｃ２（例えば５Ｖ）を生成する制御電源部３３とを備える。駆動用集積回路３において制御用電圧Ｖｃ２を出力する端子は、制御部４に接続されるとともに、ノイズ除去用のアクロスザラインコンデンサＣｘを介してグランドに接続されている。また、駆動用集積回路３は、制御用電圧Ｖｃ２を電源とし、外部からの入力に応じてＨレベルとＬレベルとのいずれかの出力を生成する停止実行部３４と、停止実行部３４の出力がＨレベルである期間にのみ所定の発振用電圧（例えば７Ｖ）を生成して発振部３０に入力する発振電源部３５とを備える。発振部３０は発振用電圧Ｖｃ３を電源としている。すなわち、停止実行部３４の出力がＬレベルである期間には、発振用電圧Ｖｃ３が出力されないことで発振部３０の出力が停止され、ドライブ部３１によるスイッチング部２１の駆動も停止されてスイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がそれぞれオフ状態に維持されることで、共振部２２から放電灯Ｌａへの電力の出力も停止される。
【００２４】
また、本実施形態は、ダイオードブリッジＤＢから直流電源部１への入力電圧の実効値（以下、単に「入力電圧」と呼ぶ。）に応じた直流電圧（以下、「電源検出電圧」と呼ぶ。）Ｖｐｄを停止実行部３４に入力する入力電圧検出部６１を備える。停止実行部３４は、入力電圧検出部６１から入力された電源検出電圧Ｖｐｄに基いて、入力電圧の実効値が所定の下限電圧を下回っている入力電圧低下状態であるか否かを判定し、入力電圧低下状態であると判定されれば、即座に出力をＬレベルとし、つまり放電灯Ｌａへの電力の出力を停止させる。すなわち、停止実行部３４は請求項における入力低下判定部である。また、停止実行部３４は、図２に示すように、出力をＬレベルとしている期間中に、入力電圧の上昇により上記判定の結果が入力電圧低下状態ではないとの判定に切り替わった場合、判定が切り替わってから所定の待機時間Δｔ後に出力をＨレベルに切り替える。上記のような入力電圧検出部６１は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【００２５】
さらに、本実施形態は、共振部２２に負荷としての放電灯Ｌａが接続されていない無負荷状態か否かを判定し判定結果に応じた電気信号を制御部４に入力する無負荷判定部６２を備える。制御部４は、無負荷状態であるとの判定が無負荷判定部６２によってされている期間には、所定の電気信号を駆動用集積回路３の停止実行部３４に入力する。駆動用集積回路３において、停止実行部３４は、無負荷状態であるとの判定が無負荷判定部６２によってされている期間には、入力電圧低下状態の判定結果に関わらず、出力をＬレベルとする。つまり、本実施形態において、停止実行部３４の出力がＨレベルとなって放電灯Ｌａへの電力の出力がなされるのは、入力電圧低下状態ではないとの判定が待機時間Δｔ以上継続していて、且つ、無負荷状態ではないとの判定が無負荷判定部６２によってされている期間である。上記のような無負荷判定部６２は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【００２６】
ここで、本実施形態において、共振部２２から放電灯Ｌａに出力される電力（以下、単に「出力電力」と呼ぶ。）は、駆動用集積回路３がスイッチング部２１のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオンオフする周波数（以下、「動作周波数」と呼ぶ。）が、共振部２２と放電灯Ｌａとで構成される共振回路の共振周波数に近いほど増加する。本実施形態では動作周波数がとり得る範囲は上記の共振周波数以上とされており、つまり動作周波数が低下するほど放電灯Ｌａへの出力電力が増加する。
【００２７】
また、本実施形態は制御用コンデンサＣ１０を備えており、駆動用集積回路３において、発振部３０は、制御用コンデンサＣ１０の両端電圧が高いほど出力の周波数（すなわち動作周波数を低く）して放電灯Ｌａへの出力電力を増加させる。
【００２８】
詳しく説明すると、制御用コンデンサＣ１０は、一端が発振部３０に接続されるとともに、他端がグランドに接続されている。また、制御用コンデンサＣ１０の上記一端は、電源側抵抗Ｒ１１を介して制御用電圧Ｖｃ２が入力されるとともに、制御側抵抗Ｒ１２を介して制御部４に接続されている。さらに、制御用コンデンサＣ１０の両端間には並列抵抗Ｒ１０が接続されている。つまり、制御用コンデンサＣ１０は、制御用電圧Ｖｃ２が電源側抵抗Ｒ１１と並列抵抗Ｒ１０とで分圧された電圧に、制御部４から制御側抵抗Ｒ１２への出力電圧（以下、「周波数制御電圧」と呼ぶ。）Ｖｏｐが制御側抵抗Ｒ１２と並列抵抗Ｒ１０とで分圧された電圧が重畳された電圧によって充電される。ここで、上記の周波数制御電圧ＶｏｐはＰＷＭ信号であって、つまり周波数制御電圧Ｖｏｐのオンデューティが高いほど制御用コンデンサＣ１０の両端電圧（すなわち発振部３０への入力電圧）Ｖｆは高くなる。制御部４は、放電灯Ｌａの点灯を開始させる際、ドライブ部３１の動作開始からの経過時間に応じて周波数制御電圧Ｖｏｐのオンデューティを段階的に徐々に高くすることで、動作周波数を徐々に低くして放電灯Ｌａへの出力電力を徐々に増加させる。上記のような制御部４は周知技術で実現可能であるので詳細な図示並びに説明は省略する。
【００２９】
さらに、本実施形態は、放電灯Ｌａへの電力の出力が停止されている期間中に制御用コンデンサＣ１０の放電を促進する放電手段としてのＰＮＰ型のトランジスタＱ１０を備える。トランジスタＱ１０はエミッタが制御用コンデンサＣ１０の上記一端に接続されるとともに、コレクタがグランドに接続されている。また、トランジスタＱ１０のベースは、抵抗とコンデンサとの並列回路を介してコレクタに接続されるとともに、抵抗を介して発振電源部３５に接続されている。発振電源部３５から発振用電圧Ｖｃ３が出力されている期間（すなわち放電灯Ｌａに電力が出力されている期間）にはトランジスタＱ１０がオフ状態に維持されることで制御用コンデンサＣ１０の充電が有効となり、少なくとも発振電源部３５からの発振用電圧Ｖｃ３の出力が停止された直後（すなわち放電灯Ｌａへの電力の出力が停止された直後）にはトランジスタＱ１０がオン状態とされることで制御用コンデンサＣ１０の放電が促進される。
【００３０】
以下、図２を用いて、本実施形態の動作を説明する。交流電源ＡＣからの給電が開始されると、制御電圧Ｖｃ２の出力が開始されることで制御用コンデンサＣ１０の両端電圧Ｖｆが上昇するが、停止実行部３４の出力がＬレベルである期間、つまり、発振電源部３５から発振用電圧Ｖｃ３が出力されない期間には、発振部３０が動作を開始しないことにより、スイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はそれぞれオフ状態に維持される。
【００３１】
入力電圧検出部６１から停止実行部３４に入力される電源検出電圧Ｖｐｄが充分に上昇してから待機時間Δｔが経過し、停止実行部３４の出力がＨレベルとなると、発振電源部３５から発振用電圧Ｖｃ３の出力が開始されることで、発振部３０が動作を開始してドライブ部３１によるスイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフ駆動が開始される。ここで、上記の待機時間Δｔは制御用コンデンサＣ１０の両端電圧Ｖｆが充分に安定する程度の時間とされる。
【００３２】
制御部４は、発振用電圧Ｖｃ３の出力が開始されてから所定の予熱時間が経過するまでの予熱期間Ｔ１には、制御部４は周波数制御電圧Ｖｏｐのオンデューティを０に維持している。従って、上記の予熱期間Ｔ１中には、制御用コンデンサＣ１０の両端電圧Ｖｆは最も低くなり、動作周波数は最も高い予熱周波数ｆ１となるのであり、この間に予熱部２３の出力により放電灯Ｌａの各フィラメントの予熱がなされる。
【００３３】
また、予熱期間Ｔ１の終了後に所定の始動時間が経過するまでの始動期間Ｔ２には、制御部４は、矩形波状の周波数制御電圧Ｖｏｐを出力することで、動作周波数を予熱周波数ｆ１よりも低い始動周波数ｆ２とし、つまり放電灯Ｌａへの出力電力を増加させる。この始動期間Ｔ２中に、放電灯Ｌａの点灯が開始される。
【００３４】
さらに、始動期間Ｔ２の終了後に開始される定常期間Ｔ３には、制御部４は、周波数制御電圧Ｖｏｐのオンデューティを始動期間Ｔ２中よりも高くすることで、動作周波数を始動周波数ｆ２よりもさらに低い定常周波数ｆ３とし、つまり放電灯Ｌａへの出力電力を最も多くして、これによって放電灯Ｌａの点灯を維持する。
【００３５】
すなわち、始動時には、予熱期間Ｔ１から定常期間Ｔ３にかけて、放電灯Ｌａへの出力電力が徐々に増加されるという始動動作が行われる。また、予熱期間Ｔ１と始動期間Ｔ２と定常期間Ｔ３との相互の移行時には、制御用コンデンサＣ１０の時定数により、動作周波数及び放電灯Ｌａへの出力電力の変化が緩やかなものとなる。
【００３６】
また、図２におけるタイミングｔ１のように、瞬時停電や瞬時低電により電源検出電圧Ｖｐｄが低下した場合などで、停止実行部３４の出力がＬレベルとなって発振用電圧Ｖｃ３の出力が停止されると、発振部３０の出力が停止されることでドライブ部３１の動作が停止されてスイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がそれぞれオフ状態とされる。また、発振用電圧Ｖｃ３の停止に伴い、トランジスタＱ１０は、エミッタ・ベース間電圧の上昇によりオンされる。これにより、制御用コンデンサＣ１０は放電手段としてのトランジスタＱ１０を介して急速に放電される。制御用コンデンサＣ１０の両端電圧Ｖｆが充分に低下すると、トランジスタＱ１０はエミッタ・ベース間電圧の低下により再度オフされ、充分な時間の経過後には制御用コンデンサＣ１０の両端電圧Ｖｆは予熱期間Ｔ１の水準で安定する。その後、図２におけるタイミングｔ２のように電源検出電圧Ｖｐｄが復帰すると、そこから待機時間Δｔが経過したタイミングｔ３で再び予熱期間Ｔ１からの動作が開始される。
【００３７】
ここで、トランジスタＱ１０のような放電手段を設けない場合、つまり、制御用コンデンサＣ１０が自然放電によってのみ放電される場合において、図３に示すように、電源検出電圧Ｖｐｄの低下及びドライブ部３１の停止ｔ１〜ｔ３が短時間で終了してドライブ部３１の停止中に制御用コンデンサＣ１０の両端電圧Ｖｆが充分に低下しなかった場合、その後のドライブ部３１の動作開始時ｔ３には通常の予熱期間Ｔ１よりも動作周波数が低く、つまり放電灯Ｌａへの出力電力が多くなって放電灯Ｌａや各回路部品に過剰な電気的ストレスがかかってしまう。
【００３８】
これに対し、本実施形態では、ドライブ部３１の停止後にはトランジスタＱ１０がオンされることで制御用コンデンサＣ１０が急速に放電されるから、上記のような短時間の停止後の始動直後に放電灯Ｌａへの出力電力が多くなって放電灯Ｌａや各回路部品に過剰な電気的ストレスがかかってしまうようなことが避けられる。また、再度の始動の前に制御用コンデンサＣ１０の自然放電に充分な時間を空ける場合に比べ、使用者に違和感を与えにくい。
【００３９】
なお、上記では電源検出電圧Ｖｐｄの低下による停止の場合を例に挙げたが、無負荷検出部６２によって無負荷状態であると判定された場合の動作も同様である。すなわち、例えば放電灯Ｌａと共振部２２との接続部の接触不良などで、無負荷状態であるとの判定が非常に短時間（数１０ｍｓ程度）で終了した場合にも、トランジスタＱ１０のオンにより制御用コンデンサＣ１０は急速に放電されるから、その後に開始される予熱期間Ｔ１の動作の開始時に放電灯Ｌａへの出力電力が過剰に多くなってしまうことは避けられる。
【００４０】
また、放電手段としては、トランジスタＱ１０を用いる代わりに、例えば、発振用電圧Ｖｃ３が出力されていない期間すなわちドライブ部３１の停止中に制御側抵抗Ｒ１２を通じて制御用コンデンサＣ１０から電荷を吸い込むことで制御用コンデンサＣ１０の放電を促進する回路を制御部４に設けてもよい。この場合、制御部４が請求項における放電手段を兼ねる。また、制御用コンデンサＣ１０の放電を促進する回路を駆動用集積回路３に集積化してもよく、この場合には駆動用集積回路３が請求項における放電手段となる。上記のように放電手段を構成する回路を駆動用集積回路３や制御部４に集積化すれば、放電手段を別部品で構成する場合に比べ、部品点数が減少して小型化が可能となる。上記のような駆動用集積回路３や制御部４も周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【００４１】
さらに、接続される負荷としては、熱陰極型の放電灯Ｌａに限られず、例えば負荷としての発光ダイオードＬＥＤに電力を供給して点灯させる電源装置であっても、始動時に制御用コンデンサＣ１０の両端電圧の上昇に合わせて負荷への出力電力が徐々に増加されるものであれば、上記のようなトランジスタＱ１０等の放電手段を設けることにより、短時間の停止後の始動直後に放電灯Ｌａへの出力電力が多くなって放電灯Ｌａや各回路部品に過剰な電気的ストレスがかかってしまうようなことが避けられる。上記のような電源装置における電力変換部も周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【００４２】
上記各種の電源装置は、図４に示すように、直管型の放電灯Ｌａの一方ずつの口金が取り付けられる１対２個のソケット７１を保持した器具本体７０とともに、照明器具７を構成することができる。各回路部品は例えば図５に示すようにプリント配線板８１に実装されるとともにケース８０に収納された状態で器具本体７０に収納される。図５において、プリント配線板８１は一部がケース８０から露出しており、プリント配線板８１においてケース８０から露出した部位には、交流電源ＡＣとダイオードブリッジＤＢとを電気的に接続する電線（図示せず）やソケット７１と共振部２２とを電気的に接続する電線（図示せず）が接続される端子台８２が実装されている。さらに、共振部２２と予熱部２３とソケット７１とを追加し、図６に示すように２本の放電灯Ｌａを点灯させる照明器具７としてもよい。いずれの照明器具７でも、器具本体７０において放電灯Ｌａに向けられる面は例えば白色とされて配光に寄与する。上記のような照明器具７は周知技術で実現可能であるので、詳細な説明は省略する。
【００４３】
さらに、人感センサや照度センサといったセンサ装置や操作入力を受け付けるリモコン装置等の外部装置からの入力に応じて交流電源ＡＣからダイオードブリッジＤＢへの給電のオンオフや定常期間Ｔ３中の放電灯Ｌａへの出力電力の増減（すなわち放電灯Ｌａの光出力の増減）を行うという技術や、放電灯Ｌａの累積点灯時間を計時するとともに放電灯Ｌａの経年劣化による光束の低下を補って放電灯Ｌａの光束を略一定に保つように累積点灯時間に応じて定常期間Ｔ３中の出力電力を徐々に増加（すなわち動作周波数を徐々に低下）させるという技術や、予熱部２３のトランスＴｒ１の一次巻線に直列にスイッチング素子を接続して定常期間Ｔ３中には該スイッチング素子をオフすることで定常期間Ｔ３中における予熱部２３での電力消費を防ぐという技術などの、周知技術を適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４４】
１ 直流電源部（請求項における電力変換部の一部）
４ 制御部
７ 照明器具
２１ スイッチング部（請求項における電力変換部の一部）
２２ 共振部（請求項における電力変換部の一部）
７０ 器具本体
ＡＣ 交流電源（請求項における外部の電源）
Ｃ１０ 制御用コンデンサ
Ｌａ 放電灯（請求項における光源）
Ｑ１０ トランジスタ（請求項における放電手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置及び照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、入力された電力を適宜変換して出力する電源装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の電源装置として、制御用コンデンサと、外部の電源から入力された電力を制御用コンデンサの両端電圧に応じた電力に変換して出力する電力変換部と、制御用コンデンサの両端電圧を変化させることで電力変換部の出力電力を制御する制御部とを備える電源装置がある。電力変換部は制御用コンデンサの両端電圧が高いほど出力電力を増加させるものであり、制御部は、始動時には、制御用コンデンサを充電することで、電力変換部の出力電力を所定の電力まで徐々に増加させるという始動動作を行うものであって、この種の電源装置は例えば熱陰極型の放電灯のように始動時に入力電力を徐々に増加させる必要がある負荷に用いられる。また、電力変換部の停止後には、制御用コンデンサの両端電圧は自然放電により低下する。
【０００４】
この種の電源装置では、始動時の出力電力の増加が、制御用コンデンサの時定数により連続的なものとなるから、始動時の出力電力の増加を不連続的なステップ状とする場合に比べ、電力変換部の回路部品や負荷にかかる電気的ストレスが抑えられる。
【０００５】
この種の電源装置において、瞬時停電や瞬時低電などによって電力変換部が短時間だけ停止した後に、再度の始動動作が行われた場合、始動動作の開始時に制御用コンデンサの放電が不十分であることにより、始動動作の開始時から電力変換部の出力電力が大きくなって電力変換部の回路部品や負荷に比較的に大きな電気的ストレスがかかることが考えられる。
【０００６】
そこで、本発明者は、電力変換部の停止後に、制御用コンデンサが充分に放電する程度の時間である所定の停止時間が経過するまでは、始動動作の開始が禁止される電源装置を提案している。この構成を採用すれば、短時間の停止後に上記のように回路部品や負荷に比較的に大きな電気的ストレスがかかることが避られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３２７１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、電力変換部の出力電力の変化をより緩やかとして上記の電気的ストレスをより低く抑えるためには制御用コンデンサとしてキャパシタンスがより高い（つまり時定数がより大きい）ものを用いる必要があり、そうすると上記の停止時間も長くする必要がある。
【０００９】
しかし、例えば瞬時停電等の継続時間が１０ｍｓであって上記の停止時間が１００ｍｓである場合のように、瞬時停電等の継続時間に対して上記の停止時間が長いと、使用者に違和感を与える可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、回路部品に対する電気的ストレスを抑えながらも使用者に違和感を与えにくい電源装置及び照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、制御用コンデンサと、外部の電源から入力された電力を制御用コンデンサの両端電圧に応じた電力に変換して出力する電力変換部と、制御用コンデンサの両端電圧を変化させることで電力変換部の出力電力を制御する制御部とを備え、電力変換部は、制御用コンデンサの両端電圧が高いほど出力電力を増加させるものであり、制御部は、電力変換部から電力の出力が開始された直後には制御用コンデンサを充電することにより電力変換部の出力電力を徐々に増加させる始動動作を行うものであって、電力変換部からの電力の出力が停止されている期間中に制御用コンデンサの放電を促進する放電手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、放電手段を備えない場合に比べ、電力変換部からの電力の出力が短時間だけ停止された直後の始動動作の開始時に回路部品にかかる電気的ストレスが抑えられる。また、始動動作の開始前に制御用コンデンサの自然放電に充分な時間を空ける場合に比べ、使用者に違和感を与えにくい。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、電力変換部への入力電圧の実効値が所定の下限電圧に満たない状態である入力電圧低下状態か否かを判定する入力低下判定部を備え、電力変換部は、入力低下判定部によって入力電圧低下状態であると判定されている期間には電力を出力しないことを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、電力変換部の出力端間に負荷が接続されていない状態である無負荷状態か否かを判定する無負荷判定部を備え、電力変換部は、無負荷判定部によって無負荷状態であると判定されている期間には電力を出力しないことを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電源装置と、電力変換部から出力される電力によって点灯する光源及び電源装置をそれぞれ保持する器具本体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、電力変換部からの電力の出力が停止されている期間中に制御用コンデンサの放電を促進する放電手段を備えるので、放電手段を備えない場合に比べ、電力変換部からの電力の出力が短時間だけ停止された直後の始動動作の開始時に回路部品にかかる電気的ストレスが抑えられる。また、始動動作の開始前に制御用コンデンサの自然放電に充分な時間を空ける場合に比べ、使用者に違和感を与えにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態を示す回路ブロック図である。
【図２】同上において制御用電圧Ｖｃ２と電源検出電圧Ｖｐｄと発振用電圧Ｖｃ３と周波数制御電圧Ｖｏｐと制御用コンデンサの両端電圧Ｖｆと動作周波数との時間変化の一例を示す説明図である。
【図３】同上の比較例において電源検出電圧Ｖｐｄと発振用電圧Ｖｃ３と周波数制御電圧Ｖｏｐと制御用コンデンサの両端電圧Ｖｆと動作周波数との時間変化の一例を示す説明図である。
【図４】同上を用いた照明器具の一例を示す斜視図である。
【図５】同上をケースに収納した状態を示す斜視図である。
【図６】同上の変更例を用いた照明器具の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
本実施形態は、図１に示すように、交流電源ＡＣから供給される電力を用い、電極として２本のフィラメント（図示せず）を有する熱陰極型の放電灯Ｌａを点灯させるものであって、交流電源ＡＣから入力された交流電力を全波整流するダイオードブリッジＤＢと、ダイオードブリッジＤＢの直流出力（脈流出力）を電源として直流電力を出力する直流電源部１と、直流電源部１の出力端間に接続された２個の例えばＮＭＯＳからなるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を有するスイッチング部２１と、スイッチング部２１の低電圧側（ローサイド）のスイッチング素子Ｑ２の両端間に接続されて放電灯Ｌａとともに共振回路を構成する共振部２２と、高耐圧集積回路（ＨＶＩＣ）からなりスイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオンオフ駆動する駆動用集積回路３と、マイクロコントローラ（マイコン）と呼ばれる集積回路からなり駆動用集積回路３を制御する制御部４とを備える。すなわち、スイッチング部２１と共振部２２と駆動用集積回路３とで、いわゆるハーフブリッジ形のインバータ回路が構成されており、直流電源部１とスイッチング部２１と共振部２２と駆動用集積回路３とが請求項における電力変換部を構成している。
【００２０】
詳しく説明すると、共振部２２は、スイッチング部２１のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点と放電灯Ｌａの一方のフィラメントの一端との間に接続された第１コンデンサＣ１とインダクタＬ１との直列回路と、放電灯Ｌａのフィラメント間に接続された第２コンデンサＣ２とからなる。放電灯ＬａにおいてインダクタＬ１に接続されていない一方のフィラメントの一端は、直流電源部１の低電圧側の出力端とともにグランドに接続されている。
【００２１】
さらに、本実施形態は、始動時に放電灯Ｌａの各フィラメントにそれぞれ通電して予熱する予熱部２３を備える。予熱部２３は、スイッチング部２１のローサイドのスイッチング素子Ｑ２の両端間にコンデンサとの直列回路として接続された一次巻線と、それぞれコンデンサとの直列回路として放電灯Ｌａの一方ずつのフィラメントの両端間に接続された２本の二次巻線とを有するトランスＴｒ１を備える。
【００２２】
また、本実施形態は、スイッチング部２１のローサイドのスイッチング素子Ｑ２の両端間に接続され、所定の直流電圧である駆動用電圧Ｖｃ１（例えば１５Ｖ）を生成して駆動用集積回路３に入力する駆動電源部５を備える。駆動電源部５は、アノードがグランドに接続されカソードが入力側コンデンサを介してスイッチング部２１のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点に接続された入力側ダイオードと、この入力側ダイオードと入力側コンデンサとの接続部にアノードが接続されカソードが出力側コンデンサＣ５０とツェナーダイオードＺＤ１との並列回路を介してグランドに接続された出力側ダイオードとを備え、出力側コンデンサＣ５０の両端電圧を出力電圧としている。
【００２３】
駆動用集積回路３は、高耐圧集積回路（ＨＶＩＣ）からなり、交流の電気信号を出力する発振部３０と、スイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲートにそれぞれ抵抗を介して接続されるとともに発振部３０の出力の周波数を動作周波数としてスイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオンオフ駆動するドライブ部３１と、直流電源部１と駆動電源部５とにそれぞれ接続されるとともに始動時にドライブ部３１が動作を開始するまでの期間中には直流電源部１から駆動電源部５への給電をオンする始動部３２と、駆動用電圧Ｖｃ１を電源とし、制御部４の電源となる制御用電圧Ｖｃ２（例えば５Ｖ）を生成する制御電源部３３とを備える。駆動用集積回路３において制御用電圧Ｖｃ２を出力する端子は、制御部４に接続されるとともに、ノイズ除去用のアクロスザラインコンデンサＣｘを介してグランドに接続されている。また、駆動用集積回路３は、制御用電圧Ｖｃ２を電源とし、外部からの入力に応じてＨレベルとＬレベルとのいずれかの出力を生成する停止実行部３４と、停止実行部３４の出力がＨレベルである期間にのみ所定の発振用電圧（例えば７Ｖ）を生成して発振部３０に入力する発振電源部３５とを備える。発振部３０は発振用電圧Ｖｃ３を電源としている。すなわち、停止実行部３４の出力がＬレベルである期間には、発振用電圧Ｖｃ３が出力されないことで発振部３０の出力が停止され、ドライブ部３１によるスイッチング部２１の駆動も停止されてスイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がそれぞれオフ状態に維持されることで、共振部２２から放電灯Ｌａへの電力の出力も停止される。
【００２４】
また、本実施形態は、ダイオードブリッジＤＢから直流電源部１への入力電圧の実効値（以下、単に「入力電圧」と呼ぶ。）に応じた直流電圧（以下、「電源検出電圧」と呼ぶ。）Ｖｐｄを停止実行部３４に入力する入力電圧検出部６１を備える。停止実行部３４は、入力電圧検出部６１から入力された電源検出電圧Ｖｐｄに基いて、入力電圧の実効値が所定の下限電圧を下回っている入力電圧低下状態であるか否かを判定し、入力電圧低下状態であると判定されれば、即座に出力をＬレベルとし、つまり放電灯Ｌａへの電力の出力を停止させる。すなわち、停止実行部３４は請求項における入力低下判定部である。また、停止実行部３４は、図２に示すように、出力をＬレベルとしている期間中に、入力電圧の上昇により上記判定の結果が入力電圧低下状態ではないとの判定に切り替わった場合、判定が切り替わってから所定の待機時間Δｔ後に出力をＨレベルに切り替える。上記のような入力電圧検出部６１は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【００２５】
さらに、本実施形態は、共振部２２に負荷としての放電灯Ｌａが接続されていない無負荷状態か否かを判定し判定結果に応じた電気信号を制御部４に入力する無負荷判定部６２を備える。制御部４は、無負荷状態であるとの判定が無負荷判定部６２によってされている期間には、所定の電気信号を駆動用集積回路３の停止実行部３４に入力する。駆動用集積回路３において、停止実行部３４は、無負荷状態であるとの判定が無負荷判定部６２によってされている期間には、入力電圧低下状態の判定結果に関わらず、出力をＬレベルとする。つまり、本実施形態において、停止実行部３４の出力がＨレベルとなって放電灯Ｌａへの電力の出力がなされるのは、入力電圧低下状態ではないとの判定が待機時間Δｔ以上継続していて、且つ、無負荷状態ではないとの判定が無負荷判定部６２によってされている期間である。上記のような無負荷判定部６２は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【００２６】
ここで、本実施形態において、共振部２２から放電灯Ｌａに出力される電力（以下、単に「出力電力」と呼ぶ。）は、駆動用集積回路３がスイッチング部２１のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオンオフする周波数（以下、「動作周波数」と呼ぶ。）が、共振部２２と放電灯Ｌａとで構成される共振回路の共振周波数に近いほど増加する。本実施形態では動作周波数がとり得る範囲は上記の共振周波数以上とされており、つまり動作周波数が低下するほど放電灯Ｌａへの出力電力が増加する。
【００２７】
また、本実施形態は制御用コンデンサＣ１０を備えており、駆動用集積回路３において、発振部３０は、制御用コンデンサＣ１０の両端電圧が高いほど出力の周波数（すなわち動作周波数を低く）して放電灯Ｌａへの出力電力を増加させる。
【００２８】
詳しく説明すると、制御用コンデンサＣ１０は、一端が発振部３０に接続されるとともに、他端がグランドに接続されている。また、制御用コンデンサＣ１０の上記一端は、電源側抵抗Ｒ１１を介して制御用電圧Ｖｃ２が入力されるとともに、制御側抵抗Ｒ１２を介して制御部４に接続されている。さらに、制御用コンデンサＣ１０の両端間には並列抵抗Ｒ１０が接続されている。つまり、制御用コンデンサＣ１０は、制御用電圧Ｖｃ２が電源側抵抗Ｒ１１と並列抵抗Ｒ１０とで分圧された電圧に、制御部４から制御側抵抗Ｒ１２への出力電圧（以下、「周波数制御電圧」と呼ぶ。）Ｖｏｐが制御側抵抗Ｒ１２と並列抵抗Ｒ１０とで分圧された電圧が重畳された電圧によって充電される。ここで、上記の周波数制御電圧ＶｏｐはＰＷＭ信号であって、つまり周波数制御電圧Ｖｏｐのオンデューティが高いほど制御用コンデンサＣ１０の両端電圧（すなわち発振部３０への入力電圧）Ｖｆは高くなる。制御部４は、放電灯Ｌａの点灯を開始させる際、ドライブ部３１の動作開始からの経過時間に応じて周波数制御電圧Ｖｏｐのオンデューティを段階的に徐々に高くすることで、動作周波数を徐々に低くして放電灯Ｌａへの出力電力を徐々に増加させる。上記のような制御部４は周知技術で実現可能であるので詳細な図示並びに説明は省略する。
【００２９】
さらに、本実施形態は、放電灯Ｌａへの電力の出力が停止されている期間中に制御用コンデンサＣ１０の放電を促進する放電手段としてのＰＮＰ型のトランジスタＱ１０を備える。トランジスタＱ１０はエミッタが制御用コンデンサＣ１０の上記一端に接続されるとともに、コレクタがグランドに接続されている。また、トランジスタＱ１０のベースは、抵抗とコンデンサとの並列回路を介してコレクタに接続されるとともに、抵抗を介して発振電源部３５に接続されている。発振電源部３５から発振用電圧Ｖｃ３が出力されている期間（すなわち放電灯Ｌａに電力が出力されている期間）にはトランジスタＱ１０がオフ状態に維持されることで制御用コンデンサＣ１０の充電が有効となり、少なくとも発振電源部３５からの発振用電圧Ｖｃ３の出力が停止された直後（すなわち放電灯Ｌａへの電力の出力が停止された直後）にはトランジスタＱ１０がオン状態とされることで制御用コンデンサＣ１０の放電が促進される。
【００３０】
以下、図２を用いて、本実施形態の動作を説明する。交流電源ＡＣからの給電が開始されると、制御電圧Ｖｃ２の出力が開始されることで制御用コンデンサＣ１０の両端電圧Ｖｆが上昇するが、停止実行部３４の出力がＬレベルである期間、つまり、発振電源部３５から発振用電圧Ｖｃ３が出力されない期間には、発振部３０が動作を開始しないことにより、スイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はそれぞれオフ状態に維持される。
【００３１】
入力電圧検出部６１から停止実行部３４に入力される電源検出電圧Ｖｐｄが充分に上昇してから待機時間Δｔが経過し、停止実行部３４の出力がＨレベルとなると、発振電源部３５から発振用電圧Ｖｃ３の出力が開始されることで、発振部３０が動作を開始してドライブ部３１によるスイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフ駆動が開始される。ここで、上記の待機時間Δｔは制御用コンデンサＣ１０の両端電圧Ｖｆが充分に安定する程度の時間とされる。
【００３２】
制御部４は、発振用電圧Ｖｃ３の出力が開始されてから所定の予熱時間が経過するまでの予熱期間Ｔ１には、制御部４は周波数制御電圧Ｖｏｐのオンデューティを０に維持している。従って、上記の予熱期間Ｔ１中には、制御用コンデンサＣ１０の両端電圧Ｖｆは最も低くなり、動作周波数は最も高い予熱周波数ｆ１となるのであり、この間に予熱部２３の出力により放電灯Ｌａの各フィラメントの予熱がなされる。
【００３３】
また、予熱期間Ｔ１の終了後に所定の始動時間が経過するまでの始動期間Ｔ２には、制御部４は、矩形波状の周波数制御電圧Ｖｏｐを出力することで、動作周波数を予熱周波数ｆ１よりも低い始動周波数ｆ２とし、つまり放電灯Ｌａへの出力電力を増加させる。この始動期間Ｔ２中に、放電灯Ｌａの点灯が開始される。
【００３４】
さらに、始動期間Ｔ２の終了後に開始される定常期間Ｔ３には、制御部４は、周波数制御電圧Ｖｏｐのオンデューティを始動期間Ｔ２中よりも高くすることで、動作周波数を始動周波数ｆ２よりもさらに低い定常周波数ｆ３とし、つまり放電灯Ｌａへの出力電力を最も多くして、これによって放電灯Ｌａの点灯を維持する。
【００３５】
すなわち、始動時には、予熱期間Ｔ１から定常期間Ｔ３にかけて、放電灯Ｌａへの出力電力が徐々に増加されるという始動動作が行われる。また、予熱期間Ｔ１と始動期間Ｔ２と定常期間Ｔ３との相互の移行時には、制御用コンデンサＣ１０の時定数により、動作周波数及び放電灯Ｌａへの出力電力の変化が緩やかなものとなる。
【００３６】
また、図２におけるタイミングｔ１のように、瞬時停電や瞬時低電により電源検出電圧Ｖｐｄが低下した場合などで、停止実行部３４の出力がＬレベルとなって発振用電圧Ｖｃ３の出力が停止されると、発振部３０の出力が停止されることでドライブ部３１の動作が停止されてスイッチング部２１の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がそれぞれオフ状態とされる。また、発振用電圧Ｖｃ３の停止に伴い、トランジスタＱ１０は、エミッタ・ベース間電圧の上昇によりオンされる。これにより、制御用コンデンサＣ１０は放電手段としてのトランジスタＱ１０を介して急速に放電される。制御用コンデンサＣ１０の両端電圧Ｖｆが充分に低下すると、トランジスタＱ１０はエミッタ・ベース間電圧の低下により再度オフされ、充分な時間の経過後には制御用コンデンサＣ１０の両端電圧Ｖｆは予熱期間Ｔ１の水準で安定する。その後、図２におけるタイミングｔ２のように電源検出電圧Ｖｐｄが復帰すると、そこから待機時間Δｔが経過したタイミングｔ３で再び予熱期間Ｔ１からの動作が開始される。
【００３７】
ここで、トランジスタＱ１０のような放電手段を設けない場合、つまり、制御用コンデンサＣ１０が自然放電によってのみ放電される場合において、図３に示すように、電源検出電圧Ｖｐｄの低下及びドライブ部３１の停止ｔ１〜ｔ３が短時間で終了してドライブ部３１の停止中に制御用コンデンサＣ１０の両端電圧Ｖｆが充分に低下しなかった場合、その後のドライブ部３１の動作開始時ｔ３には通常の予熱期間Ｔ１よりも動作周波数が低く、つまり放電灯Ｌａへの出力電力が多くなって放電灯Ｌａや各回路部品に過剰な電気的ストレスがかかってしまう。
【００３８】
これに対し、本実施形態では、ドライブ部３１の停止後にはトランジスタＱ１０がオンされることで制御用コンデンサＣ１０が急速に放電されるから、上記のような短時間の停止後の始動直後に放電灯Ｌａへの出力電力が多くなって放電灯Ｌａや各回路部品に過剰な電気的ストレスがかかってしまうようなことが避けられる。また、再度の始動の前に制御用コンデンサＣ１０の自然放電に充分な時間を空ける場合に比べ、使用者に違和感を与えにくい。
【００３９】
なお、上記では電源検出電圧Ｖｐｄの低下による停止の場合を例に挙げたが、無負荷検出部６２によって無負荷状態であると判定された場合の動作も同様である。すなわち、例えば放電灯Ｌａと共振部２２との接続部の接触不良などで、無負荷状態であるとの判定が非常に短時間（数１０ｍｓ程度）で終了した場合にも、トランジスタＱ１０のオンにより制御用コンデンサＣ１０は急速に放電されるから、その後に開始される予熱期間Ｔ１の動作の開始時に放電灯Ｌａへの出力電力が過剰に多くなってしまうことは避けられる。
【００４０】
また、放電手段としては、トランジスタＱ１０を用いる代わりに、例えば、発振用電圧Ｖｃ３が出力されていない期間すなわちドライブ部３１の停止中に制御側抵抗Ｒ１２を通じて制御用コンデンサＣ１０から電荷を吸い込むことで制御用コンデンサＣ１０の放電を促進する回路を制御部４に設けてもよい。この場合、制御部４が請求項における放電手段を兼ねる。また、制御用コンデンサＣ１０の放電を促進する回路を駆動用集積回路３に集積化してもよく、この場合には駆動用集積回路３が請求項における放電手段となる。上記のように放電手段を構成する回路を駆動用集積回路３や制御部４に集積化すれば、放電手段を別部品で構成する場合に比べ、部品点数が減少して小型化が可能となる。上記のような駆動用集積回路３や制御部４も周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【００４１】
さらに、接続される負荷としては、熱陰極型の放電灯Ｌａに限られず、例えば負荷としての発光ダイオードＬＥＤに電力を供給して点灯させる電源装置であっても、始動時に制御用コンデンサＣ１０の両端電圧の上昇に合わせて負荷への出力電力が徐々に増加されるものであれば、上記のようなトランジスタＱ１０等の放電手段を設けることにより、短時間の停止後の始動直後に放電灯Ｌａへの出力電力が多くなって放電灯Ｌａや各回路部品に過剰な電気的ストレスがかかってしまうようなことが避けられる。上記のような電源装置における電力変換部も周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【００４２】
上記各種の電源装置は、図４に示すように、直管型の放電灯Ｌａの一方ずつの口金が取り付けられる１対２個のソケット７１を保持した器具本体７０とともに、照明器具７を構成することができる。各回路部品は例えば図５に示すようにプリント配線板８１に実装されるとともにケース８０に収納された状態で器具本体７０に収納される。図５において、プリント配線板８１は一部がケース８０から露出しており、プリント配線板８１においてケース８０から露出した部位には、交流電源ＡＣとダイオードブリッジＤＢとを電気的に接続する電線（図示せず）やソケット７１と共振部２２とを電気的に接続する電線（図示せず）が接続される端子台８２が実装されている。さらに、共振部２２と予熱部２３とソケット７１とを追加し、図６に示すように２本の放電灯Ｌａを点灯させる照明器具７としてもよい。いずれの照明器具７でも、器具本体７０において放電灯Ｌａに向けられる面は例えば白色とされて配光に寄与する。上記のような照明器具７は周知技術で実現可能であるので、詳細な説明は省略する。
【００４３】
さらに、人感センサや照度センサといったセンサ装置や操作入力を受け付けるリモコン装置等の外部装置からの入力に応じて交流電源ＡＣからダイオードブリッジＤＢへの給電のオンオフや定常期間Ｔ３中の放電灯Ｌａへの出力電力の増減（すなわち放電灯Ｌａの光出力の増減）を行うという技術や、放電灯Ｌａの累積点灯時間を計時するとともに放電灯Ｌａの経年劣化による光束の低下を補って放電灯Ｌａの光束を略一定に保つように累積点灯時間に応じて定常期間Ｔ３中の出力電力を徐々に増加（すなわち動作周波数を徐々に低下）させるという技術や、予熱部２３のトランスＴｒ１の一次巻線に直列にスイッチング素子を接続して定常期間Ｔ３中には該スイッチング素子をオフすることで定常期間Ｔ３中における予熱部２３での電力消費を防ぐという技術などの、周知技術を適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４４】
１ 直流電源部（請求項における電力変換部の一部）
４ 制御部
７ 照明器具
２１ スイッチング部（請求項における電力変換部の一部）
２２ 共振部（請求項における電力変換部の一部）
７０ 器具本体
ＡＣ 交流電源（請求項における外部の電源）
Ｃ１０ 制御用コンデンサ
Ｌａ 放電灯（請求項における光源）
Ｑ１０ トランジスタ（請求項における放電手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御用コンデンサと、
外部の電源から入力された電力を制御用コンデンサの両端電圧に応じた電力に変換して出力する電力変換部と、
制御用コンデンサの両端電圧を変化させることで電力変換部の出力電力を制御する制御部とを備え、
電力変換部は、制御用コンデンサの両端電圧が高いほど出力電力を増加させるものであり、
制御部は、電力変換部から電力の出力が開始された直後には制御用コンデンサを充電することにより電力変換部の出力電力を徐々に増加させる始動動作を行うものであって、
電力変換部からの電力の出力が停止されている期間中に制御用コンデンサの放電を促進する放電手段を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
電力変換部への入力電圧の実効値が所定の下限電圧に満たない状態である入力電圧低下状態か否かを判定する入力低下判定部を備え、
電力変換部は、入力低下判定部によって入力電圧低下状態であると判定されている期間には電力を出力しないことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
電力変換部の出力端間に負荷が接続されていない状態である無負荷状態か否かを判定する無負荷判定部を備え、
電力変換部は、無負荷判定部によって無負荷状態であると判定されている期間には電力を出力しないことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電源装置と、電力変換部から出力される電力によって点灯する光源及び電源装置をそれぞれ保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。
【請求項１】
制御用コンデンサと、
外部の電源から入力された電力を制御用コンデンサの両端電圧に応じた電力に変換して出力する電力変換部と、
制御用コンデンサの両端電圧を変化させることで電力変換部の出力電力を制御する制御部とを備え、
電力変換部は、制御用コンデンサの両端電圧が高いほど出力電力を増加させるものであり、
制御部は、電力変換部から電力の出力が開始された直後には制御用コンデンサを充電することにより電力変換部の出力電力を徐々に増加させる始動動作を行うものであって、
電力変換部からの電力の出力が停止されている期間中に制御用コンデンサの放電を促進する放電手段を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
電力変換部への入力電圧の実効値が所定の下限電圧に満たない状態である入力電圧低下状態か否かを判定する入力低下判定部を備え、
電力変換部は、入力低下判定部によって入力電圧低下状態であると判定されている期間には電力を出力しないことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
電力変換部の出力端間に負荷が接続されていない状態である無負荷状態か否かを判定する無負荷判定部を備え、
電力変換部は、無負荷判定部によって無負荷状態であると判定されている期間には電力を出力しないことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電源装置と、電力変換部から出力される電力によって点灯する光源及び電源装置をそれぞれ保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１１４９１４（Ｐ２０１１−１１４９１４Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６８１０５（Ｐ２００９−２６８１０５）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【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２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【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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