電源装置及び照明装置
【課題】過電圧に対するコンデンサ保護を可能にした電源装置及び照明装置を提供する。
【解決手段】スイッチング素子のオンオフ動作により平滑コンデンサ２６両端に直流出力を発生する電源本体１０に対し、負荷のＬＥＤモジュール２９を着脱可能にするコネクタ２５，２８を設け、これらコネクタ２５，２８によりＬＥＤモジュール２９を電源本体１０から取り外したとき平滑コンデンサ２６を電源本体１０から切り離し、電源本体１０より発生する過電圧が平滑コンデンサ２６に印加するのを回避する。
【解決手段】スイッチング素子のオンオフ動作により平滑コンデンサ２６両端に直流出力を発生する電源本体１０に対し、負荷のＬＥＤモジュール２９を着脱可能にするコネクタ２５，２８を設け、これらコネクタ２５，２８によりＬＥＤモジュール２９を電源本体１０から取り外したとき平滑コンデンサ２６を電源本体１０から切り離し、電源本体１０より発生する過電圧が平滑コンデンサ２６に印加するのを回避する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、スイッチングレギュレータより構成される電源装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチングレギュレータより構成される電源装置として、引用文献１に開示されるようにスイッチング素子のオンオフ動作により誘起された電圧を整流ダイオード及び平滑コンデンサにより整流平滑し負荷に対し安定した直流出力を供給するものが知られている。
【０００３】
このような電源装置は、発光ダイオード（ＬＥＤ素子）などの半導体発光素子のような低電圧の負荷が接続される場合、電源回路の効率を高める上で有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０１６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような電源装置に負荷を接続する場合、電源装置の出力端子にコネクタなどの接続手段を設け、この接続手段を介して負荷を着脱可能に設けるようになっている。ところが、負荷の接続にコネクタを用いた場合、例えばコネクタの接続不良などにより負荷側が開放されることがあり、この状態で電源装置の電源が投入されると、出力側に過電圧が発生することがある。この過電圧は、電源装置に接続される平滑コンデンサに直接印加されるため、コンデンサの耐圧を超えることがあると、コンデンサを破損してしまう。
【０００６】
そこで、従来、過電圧の発生を前提にして平滑コンデンサに耐圧の大きなものを使用することが考えられるが、このような高耐圧を考慮した平滑コンデンサは、部品形状が大きくなり、コストアップの要因にもなる。
【０００７】
一方、電源装置の過電圧を検出する検出回路を設け、この検出回路の検出出力により出力電圧を平滑コンデンサの耐圧以下に制御する方法や、検出回路が過電圧を検出すると出力電圧を強制的に低減させたり、あるいは電源装置の動作を強制的に停止させる方法などもあるが、これらの方法は、専用の回路構成を必要とするため、さらに回路部品が必要となり、電源装置の大型化を招くとともに、コストアップの要因にもなる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、過電圧に対するコンデンサ保護を可能にした電源装置及び照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、
請求項１記載の発明は、スイッチング素子のオンオフ動作により平滑コンデンサに対し負荷に供給する直流出力を発生させる電源本体と；前記電源本体に対し前記負荷を着脱可能とし、且つ前記負荷を前記電源本体から取り外した状態で前記電源本体による前記平滑コンデンサへの過電圧の印加を回避可能にする接続手段と；を具備したことを特徴としている。
【００１０】
ここで、請求項１の好ましい態様は、接続手段により負荷を電源本体から取り外した状態で、平滑コンデンサを電源本体から切り離し可能にしている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、インピーダンス素子を有し、前記接続手段は、前記負荷を前記電源本体から取り外した状態で、前記平滑コンデンサに前記インピーダンス素子を直列に接続可能にしたことを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、負荷として半導体発光素子が接続され、該半導体発光素子を点灯制御する請求項１又は２に記載の電源装置を具備したことを特徴とする照明装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、電源本体から負荷を取り外した状態で過電圧が発生しても平滑コンデンサへの過電圧の印加を回避でき、平滑コンデンサを安全に保護でき、平滑コンデンサが破損するのを確実に防止できる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、接続手段により電源本体から負荷を取り外した状態で、平滑コンデンサにインピーダンス素子が直列に接続され、インピーダンス素子での分圧又は限流作用により平滑コンデンサへの過電圧の印加を回避できる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、電源本体から半導体発光素子を取り外した状態で、平滑コンデンサへの過電圧の印加を回避でき、平滑コンデンサを安全に保護できる照明装置を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される照明装置の斜視図。
【図２】第１の実施の形態に適用される照明装置の断面図。
【図３】第１の実施の形態の照明装置に適用される電源装置の概略構成を示す図。
【図４】第１の実施の形態の照明装置の電源装置に用いられるコネクタの概略構成を示す図。
【図５】第１の実施の形態の照明装置に適用される電源装置の変形例の概略構成を示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の照明装置に適用される電源装置の概略構成を示す図。
【図７】第２の実施の形態の照明装置に適用される電源装置の変形例の概略構成を示す図。
【図８】本発明の第３の実施の形態の照明装置に適用される電源装置の概略構成を示す図。
【図９】第３の実施の形態の照明装置に適用される電源装置の変形例の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
まず、本発明が適用される照明装置について簡単に説明する。図１及び図２において、１は装置本体で、この装置本体１は、アルミニウムのダイカスト製のもので、両端を開口した円筒状をしている。この装置本体１は、内部を仕切り部材１ａ、１ｂにより上下方向に３分割され、下方開口と仕切り部材１ａの間の空間は、光源部２に形成されている。この光源部２には、半導体発光素子としての複数のＬＥＤ２ａと反射体２ｂが設けられている。複数のＬＥＤ２ａは、仕切り部材１ａ下面に設けられた円盤状の配線基板２ｃの円周方向に沿って等間隔に配置され実装されている。
【００１９】
装置本体１の仕切り部材１ａと１ｂの間の空間は電源室３に形成されている。この電源室３は、仕切り部材１ａ上部に配線基板３ａが配置されている。この配線基板３ａには、前記負荷としての複数のＬＥＤ２ａを駆動するための電源装置を構成する各電子部品が設けられている。この電源装置と複数のＬＥＤ２ａは、リード線４により接続されている。
【００２０】
装置本体１の仕切り板１ｂと上方開口の間の空間は、電源端子室５に形成されている。この電源端子室５は、仕切り板１ｂに電源端子台６が設けられている。この電源端子台６は、電源室３の電源装置に商用電源の交流電力を供給するための端子台で、電絶縁性の合成樹脂で構成されたボックス６ａの両面に電源ケーブル用端子部となる差込口６ｂ、送りケーブル用端子部となる差込口６ｃ及び電源線及び送り線を切り離すリリースボタン６dなどを有している。
【００２１】
図３は、このような照明装置に適用されるスイッチングレギュレータより構成される電源装置の概略構成を示している。
【００２２】
図３において、１０は電源本体で、この電源本体１０には、交流電源１１が接続されている。この交流電源１１は、不図示の商用電源からなっている。この交流電源１１には、全波整流回路１２の入力端子が接続されている。全波整流回路１２は、交流電源１１からの交流電力を全波整流した出力を発生する。
【００２３】
全波整流回路１２には、電源手段として昇圧チョッパ回路１３が接続されている。この昇圧チョッパ回路１３は、全波整流回路１２の正負極の出力端子間に昇圧用トランスを構成する第１のインダクタ１４及びスイッチング素子としての電界効果トランジスタ１５の直列回路が接続され、電界効果トランジスタ１５に並列に図示極性のフライホイールダイオード１６を介して平滑用コンデンサである電解コンデンサ１７が接続されている。また、電解コンデンサ１７の両端には、電圧検出手段として抵抗１８，１９の直列回路が接続されている。抵抗１８，１９は、電解コンデンサ１７の出力より分圧電圧を発生し、このうち抵抗１９の端子電圧を制御部２７に出力する。電界効果トランジスタ１５は、制御部２７での、抵抗１９の端子電圧と予め用意される参照電圧との比較結果に基づいてオンオフ動作される。第１のインダクタ１４は、電界効果トランジスタ１５のオンオフ動作に伴う電磁的エネルギーの蓄積及び放出によりフライホイールダイオード１６を介して電解コンデンサ１７に昇圧された出力を発生させる。制御部２７については、後述する。
【００２４】
昇圧チョッパ回路１３には、出力発生手段としての降圧チョッパ回路２０が接続されている。この降圧チョッパ回路２０は、電解コンデンサ１７の両端にスイッチング素子としての電界効果トランジスタ２１、フライホイールダイオード２２及び負荷電流検出手段として抵抗２３の直列回路が接続されている。また、フライホイールダイオード２２には、第２のインダクタ２４を介して接続手段を構成するコネクタ２５が接続されている。コネクタ２５については後述する。
【００２５】
抵抗２３は、後述するＬＥＤモジュール２９に流れる負荷電流を検出し、この検出出力を制御部２７に出力する。電界効果トランジスタ２１は、制御部２７での、抵抗２３より検出される負荷電流に応じた出力と予め用意される基準電圧との比較結果に基づいてオンオフ動作される。第２のインダクタ２４は、電界効果トランジスタ２１のオンオフ動作に伴う電磁的エネルギーの蓄積及び放出により後述する平滑コンデンサ２６両端に降圧された直流出力を発生させる。
【００２６】
制御部２７は、電源装置全体を制御するもので、電源出力制御部２７１と光出力制御部２７２を有している。電源出力制御部２７１は、予め不図示の参照電圧が記憶されていて、この参照電圧と抵抗１９の端子電圧との比較結果に基づいて電界効果トランジスタ１５のオンオフ動作を制御し、電界効果トランジスタ１５のオンオフ動作に伴う第１のインダクタ１４での電磁的エネルギーの蓄積及び放出により電解コンデンサ１７両端に昇圧された出力電圧を発生させる。光出力制御部２７２は、予め基準値として不図示の基準電圧が用意されていて、この基準電圧と抵抗２３より検出される負荷電流に応じた出力との比較結果に基づいて電界効果トランジスタ２１をオンオフ動作させる。
【００２７】
コネクタ２５は、図４に示すようなメス形コネクタからなるもので、ハウジング２５１内に３個の接続端子２５ａ、２５b、２５ｃを有している。これら接続端子２５ａ、２５b、２５ｃは、図３に示すように接続端子２５ａが第２のインダクタ２４を介してフライホイールダイオード２２のカソード端に、接続端子２５ｃがフライホイールダイオード２２のアノード端にそれぞれ接続され、また、接続端子２５ｂと２５ｃの間に、電解コンデンサからなる平滑コンデンサ２６が接続されている。
【００２８】
コネクタ２５には、接続手段を構成するコネクタ２８を有する負荷としてのＬＥＤモジュール２９が着脱可能に接続される。コネクタ２８は、図４に示すようなオス形コネクタからなるもので、ハウジング２８１内に、上述のコネクタ２５の接続端子２５ａ、２５b、２５ｃが各別に接続可能な３個の接続端子２８ａ、２８b、２８ｃを有している。これら接続端子２８ａ、２８b、２８ｃは、図３に示すように接続端子２８ａ、２８bの間が短絡され、これらの接続点と接続端子２８ｃの間に、半導体発光素子として複数（図示例では４個）のＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。ここで、コネクタ２８は、ハウジング２８１内において面積の大きな共通端子により短絡状態の接続端子２８ａ、２８bを構成するようにしてもよい。また、ＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が実装されるプリント基板（不図示）上に接続端子２８ａ、２８b間を短絡する配線を設けるようにしても良い。
【００２９】
なお、ＬＥＤモジュール２９は、複数のＬＥＤ素子を直列に接続した直列回路を、さらに複数個並列に接続したものであってもよい。
【００３０】
制御部２７には、調光信号発生部３０が接続されている。調光信号発生部３０は、外部からの調光操作信号に基づいてデューティ比の異なるＰＷＭ信号を調光深度の異なる調光信号を発生し、この調光操作信号に基づいて制御部２７で設定される基準電圧を可変してＬＥＤモジュール２９の光出力の調光を行う。
【００３１】
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。
【００３２】
まず、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合は、図４に示すメス形のコネクタ２５にオス形のコネクタ２８を接続する。これらコネクタ２５と２８の接続により、フライホイールダイオード２２の両端に、第２のインダクタ２４、接続端子２５ａ、２８ａ、接続端子２８ｂ、２５ｂ、平滑コンデンサ２６の直列回路が接続され、さらに平滑コンデンサ２６の両端に接続端子２５ｂ、２８ｂ、接続端子２５ｃ、２８ｃを介してＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が接続される。
【００３３】
この状態で、電源本体１０の不図示の電源スイッチがオンされると、交流電源１１の交流電力が全波整流回路１２で全波整流され、昇圧チョッパ回路１３に供給される。昇圧チョッパ回路１３では、電源出力制御部２７１に予め用意された参照電圧と抵抗１９の端子電圧との比較結果に基づいて電界効果トランジスタ１５がオンオフ動作し、この電界効果トランジスタ１５のオンオフ動作に伴う第１のインダクタ１４の電磁的エネルギーの蓄積及び放出によりフライホイールダイオード１６を介して電解コンデンサ１７に昇圧された出力電圧を発生する。
【００３４】
昇圧チョッパ回路１３の出力電圧は、降圧チョッパ回路２０に供給される。降圧チョッパ回路２０では、光出力制御部２７２に予め用意された基準電圧と抵抗２３より検出される負荷電流に応じた出力との比較結果に基づいて電界効果トランジスタ２１をオンオフ動作する。そして、この電界効果トランジスタ２１のオンオフ動作に伴う第２のインダクタ２４の電磁的エネルギーの蓄積及び放出により平滑コンデンサ２６両端に降圧された直流電圧（直流出力）を発生し、この直流出力をＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４に供給し、これらＬＥＤ素子２９１〜２９４の光出力を制御する。
【００３５】
一方、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９を取り外す場合は、図４に示すメス形のコネクタ２５よりオス形のコネクタ２８を切り離す。これにより、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９が取り外され、同時に、平滑コンデンサ２６も電源本体１０から切り離される。
【００３６】
このようにすれば、コネクタ２５と２８の間が確実に接続されていない場合は、平滑コンデンサ２６が電源本体１０から切り離されるので、仮に、コネクタ２５と２８の間の接続不良により負荷側が開放され、この状態で、電源本体１０で電源投入され出力側に過電圧が発生することがあっても、このときの過電圧が平滑コンデンサ２６に印加されることがなく、平滑コンデンサ２６が耐圧を超えることで破損してしまうようなことを確実に防止できる。これにより、過電圧に対する平滑コンデンサ２６の保護を確実に行うことができ、また、平滑コンデンサ２６として、部品形状の大きくない、耐圧の低い通常のコンデンサを使用することができるので、コストアップの抑制を図ることもできる。
【００３７】
また、平滑コンデンサ２６の保護を目的とした専用の回路構成を設ける必要もないので、回路部品の増加もなく、電源装置の大型化やコストアップも抑制できる。
【００３８】
（変形例）
第１の実施の形態では、コネクタ２５，２８として、それぞれ３個の接続端子２５ａ〜２５ｃ、２８ａ〜２８ｃを有するものについて述べたが、この変形例では、図５に示すように４個の接続端子３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｄをそれぞれ有するコネクタ３１、３２を用いるようにしている。なお、電源本体１０については図３で述べた構成と同様である。
【００３９】
この場合、コネクタ３１は、接続端子３１ａが第２のインダクタ２４を介してフライホイールダイオード２２のカソード端に、接続端子３１ｄがフライホイールダイオード２２のアノード端にそれぞれ接続され、また、接続端子３１ｂと３１ｃの間に平滑コンデンサ２６が接続されている。また、コネクタ３２は、接続端子３２ａと３２ｂの間と、接続端子３２ｃと３２ｄの間がそれぞれ短絡され、接続端子３２ａと３２ｄの間にＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。
【００４０】
このようにしても、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合、コネクタ３１にコネクタ３２を接続すると、平滑コンデンサ２６が電源本体１０に接続され、また、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９を取り外す場合、コネクタ３１よりコネクタ３２を切り離すと、平滑コンデンサ２６も電源本体１０より切り離される。
【００４１】
したがって、このようにしても、過電圧に対する平滑コンデンサ２６の保護を確実に行うことができ、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。この場合、電源本体１０のフライホイールダイオード２２には、第２のインダクタ２４を介してインピーダンス素子としての補助コンデンサ３３と平滑コンデンサ２６の直列回路が接続されている。補助コンデンサ３３は、電源本体１０の出力側に過電圧が発生したとき、この過電圧を分圧して平滑コンデンサ２６両端に耐圧以上の電圧が印加しないような容量のものに設定されている。
【００４３】
これら補助コンデンサ３３と平滑コンデンサ２６に、接続手段を構成するコネクタ３４が接続されている。コネクタ３４は、メス形コネクタからなるもので、３個の接続端子３４ａ、３４b、３４ｃを有している。これら接続端子３４ａ、３４b、３４ｃは、接続端子３４ａが第２のインダクタ２４と補助コンデンサ３３の接続点に、接続端子３４ｂが補助コンデンサ３３と平滑コンデンサ２６の接続点に、接続端子３４ｃが平滑コンデンサ２６とフライホイールダイオード２２の接続点にそれぞれ接続されている。
【００４４】
また、コネクタ３４には、接続手段を構成するコネクタ３５を有するＬＥＤモジュール２９が着脱可能に接続される。コネクタ３５は、オス形コネクタからなるもので、コネクタ３４の接続端子３４ａ、３４b、３４ｃに各別に接続可能な３個の接続端子３５ａ、３５b、３５ｃを有している。これら接続端子３５ａ、３５b、３５ｃは、接続端子３５ａ、３５bの間が短絡され、これらの接続点と接続端子３５ｃの間に、ＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。
【００４５】
このような構成において、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合は、メス形のコネクタ３４にオス形のコネクタ３５を接続する。これらコネクタ３４と３５の接続により、接続端子３４ａ、３５ａ、接続端子３５ｂ、３４ｂを介して補助コンデンサ３３の両端が短絡され、フライホイールダイオード２２の両端に、第２のインダクタ２４を介して平滑コンデンサ２６が接続され、さらに、平滑コンデンサ２６の両端に接続端子３４ｂ、３５ｂ、接続端子３４ｃ、３５ｃを介してＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が接続される。
【００４６】
この状態で、電源本体１０の不図示の電源スイッチがオンされると、交流電源１１の交流電力が全波整流回路１２で全波整流され、昇圧チョッパ回路１３に供給される。昇圧チョッパ回路１３では、上述したように電界効果トランジスタ１５がオンオフ動作し、この電界効果トランジスタ１５のオンオフ動作に伴う第１のインダクタ１４の電磁的エネルギーの蓄積及び放出によりフライホイールダイオード１６を介して電解コンデンサ１７に昇圧された出力電圧を発生する。また、この出力電圧が降圧チョッパ回路２０に供給されると、降圧チョッパ回路２０でも、上述したように電界効果トランジスタ２１をオンオフ動作し、この電界効果トランジスタ２１のオンオフ動作に伴う第２のインダクタ２４の電磁的エネルギーの蓄積及び放出により平滑コンデンサ２６両端に降圧された直流電圧（直流出力）を発生し、この直流出力をＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４に供給し、これらＬＥＤ素子２９１〜２９４の光出力を制御する。
【００４７】
一方、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９を取り外す場合は、メス形のコネクタ３４よりオス形のコネクタ３５を切り離す。これにより、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９が取り外される。また、コネクタ３４とコネクタ３５の切り離しにより、補助コンデンサ３３の短絡が解かれ、補助コンデンサ３３と平滑コンデンサ２６の直列回路が電源本体１０に接続される。
【００４８】
このような構成において、例えば、コネクタ３４と３５の間が確実に接続されておらず、負荷側が開放された状態で、電源本体１０で電源投入され、出力側に過電圧が発生すると、過電圧が補助コンデンサ３３と平滑コンデンサ２６の直列回路に印加される。この場合、補助コンデンサ３３は、過電圧を分圧して平滑コンデンサ２６側に耐圧以上の電圧が印加しないようにしている。これにより、過電圧が直接平滑コンデンサ２６両端に印加されることがなくなり、平滑コンデンサ２６が耐圧を超えることで破損してしまうようなことを確実に防止でき、過電圧に対する平滑コンデンサ２６の保護を確実に行うことができるようになり、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００４９】
（変形例）
第２の実施の形態では、コネクタ３４，３５として、それぞれ３個の接続端子３４ａ〜３４ｃ、３４ａ〜３４ｃを有するものについて述べたが、この変形例では、図７に示すように４個の接続端子３６ａ〜３６ｄ、３７ａ〜３７ｄをそれぞれ有するコネクタ３６、３７を用い、さらに２個の補助コンデンサ３８１、３８２を用いるようにしている。なお、電源本体１０については図６で述べた構成と同様である。
【００５０】
この場合、電源本体１０のフライホイールダイオード２２には、第２のインダクタ２４を介してインピーダンス素子としての補助コンデンサ３８１、平滑コンデンサ２６及び他のインピーダンス素子としての補助コンデンサ３８２の直列回路が接続されている。これら補助コンデンサ３８１，３８２は、電源本体１０の出力側に過電圧が発生したとき、この過電圧を分圧して平滑コンデンサ２６両端に耐圧以上の電圧が印加しないような容量のものに設定されている。
【００５１】
コネクタ３６は、接続端子３６ａが第２のインダクタ２４と補助コンデンサ３８１の接続点に、接続端子３６ｂが補助コンデンサ３８１と平滑コンデンサ２６の接続点に、接続端子３６ｃが平滑コンデンサ２６と補助コンデンサ３８２の接続点に、接続端子３６ｄが補助コンデンサ３８２とフライホイールダイオード２２の接続点にそれぞれ接続されている。
【００５２】
また、コネクタ３７は、接続端子３７ａと３７ｂの間、接続端子３７ｃと３７ｄの間がそれぞれ短絡され、接続端子３７ａと３７ｄの間にＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。
【００５３】
このようにしても、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合、コネクタ３６にコネクタ３７を接続すると、接続端子３６ａ、３７ａ、接続端子３６ｂ、３７ｂを介して補助コンデンサ３８１が短絡され、接続端子３６ｃ、３７ｃ、接続端子３６ｄ、３７ｄを介して補助コンデンサ３８２も短絡され、電源本体１０には、平滑コンデンサ２６が接続され、さらに、平滑コンデンサ２６の両端に接続端子３６ｂ、３７ｂ、接続端子３６ｃ、３７ｃを介してＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。
【００５４】
このようにしても、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合、コネクタ３６にコネクタ３７を接続すると、平滑コンデンサ２６のみが電源本体１０に接続され、また、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９を取り外すとコネクタ３６とコネクタ３７の切り離しにより、補助コンデンサ３８１，３８２と平滑コンデンサ２６の直列回路が電源本体１０に接続される。これにより、電源本体１０の出力側に過電圧が発生しても、補助コンデンサ３８１，３８２でのそれぞれの分圧により平滑コンデンサ２６両端に耐圧以上の電圧が印加しないようできるので、過電圧に対する平滑コンデンサ２６の保護を確実に行うことができ、第２の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。この場合、電源本体１０のフライホイールダイオード２２には、第２のインダクタ２４を介してインピーダンス素子としての比較的大きな抵抗値の抵抗素子３９と平滑コンデンサ２６の直列回路が接続されている。この場合、平滑コンデンサ２６として用いられる電解コンデンサは等価的に並列抵抗体が存在するため、電源本体１０の出力側に過電圧が発生すると、この過電圧により平滑コンデンサ２６に大きな電流が流れようとする。この状態で、大きな抵抗値の抵抗素子３９は、このときの電流を限流作用により抑制し、平滑コンデンサ２６の両端電圧が耐圧以上にならないようにしている。
【００５６】
これら抵抗素子３９と平滑コンデンサ２６に、接続手段を構成するコネクタ４０が接続されている。コネクタ４０は、メス形コネクタからなるもので、３個の接続端子４０ａ、４０b、４０ｃを有している。これら接続端子４０ａ、４０b、４０ｃは、接続端子４０ａが第２のインダクタ２４と抵抗素子３９の接続点に、接続端子４０ｂが抵抗素子３９と平滑コンデンサ２６の接続点に、接続端子４０ｃがと平滑コンデンサ２６とフライホイールダイオード２２の接続点にそれぞれ接続されている。
【００５７】
また、コネクタ４０には、接続手段を構成するコネクタ４１を有するＬＥＤモジュール２９が着脱可能に接続される。コネクタ４１は、オス形コネクタからなるもので、コネクタ４０の接続端子４０ａ、４０b、４０ｃに各別に接続可能な３個の接続端子４１ａ、４１b、４１ｃを有している。これら接続端子４１ａ、４１b、４１ｃは、接続端子４１ａ、４１bの間が短絡され、これらの接続点と接続端子４１ｃの間に、ＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。
【００５８】
このような構成において、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合は、メス形のコネクタ４０にオス形のコネクタ４１を接続する。これらコネクタ４０と４１の接続により、接続端子４０ａ、４１ａ、接続端子４１ｂ、４０ｂを介して抵抗素子３９の両端が短絡され、フライホイールダイオード２２の両端に、第２のインダクタ２４を介して平滑コンデンサ２６が接続され、さらに平滑コンデンサ２６の両端に接続端子４０ｂ、４１ｂ、接続端子４０ｃ、４１ｃを介してＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が接続される。
【００５９】
この状態で、電源本体１０の不図示の電源スイッチがオンされると、交流電源１１の交流電力が全波整流回路１２で全波整流され、昇圧チョッパ回路１３に供給される。昇圧チョッパ回路１３では、上述したように電界効果トランジスタ１５がオンオフ動作し、この電界効果トランジスタ１５のオンオフ動作に伴う第１のインダクタ１４の電磁的エネルギーの蓄積及び放出によりフライホイールダイオード１６を介して電解コンデンサ１７に昇圧された出力電圧を発生する。また、この出力電圧が降圧チョッパ回路２０に供給されると、降圧チョッパ回路２０でも、上述したように電界効果トランジスタ２１をオンオフ動作し、この電界効果トランジスタ２１のオンオフ動作に伴う第２のインダクタ２４の電磁的エネルギーの蓄積及び放出により平滑コンデンサ２６両端に降圧された直流電圧（直流出力）を発生し、この直流出力をＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４に供給し、これらＬＥＤ素子２９１〜２９４の光出力を制御する。
【００６０】
一方、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９を取り外す場合は、メス形のコネクタ４０よりオス形のコネクタ４１を切り離す。これにより、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９が取り外される。また、コネクタ４０とコネクタ４１の切り離しにより、抵抗素子３９の短絡が解かれ、抵抗素子３９と平滑コンデンサ２６の直列回路が電源本体１０に接続される。
【００６１】
このような構成において、例えば、コネクタ４０と４１の間が確実に接続されておらず、負荷側が開放された状態で、電源本体１０で電源投入され、出力側に過電圧が発生すると、過電圧が抵抗素子３９と平滑コンデンサ２６の直列回路に印加される。この場合、抵抗素子３９は、過電圧により平滑コンデンサ２６に流れようとする大きな電流を限流作用により抑制し、平滑コンデンサ２６側に耐圧以上の電圧が印加しないようにしている。これにより、過電圧により平滑コンデンサ２６両端に耐圧以上の電圧が加わり、平滑コンデンサ２６を破損してしまうようなことを確実に防止でき、過電圧に対する平滑コンデンサ２６の保護を確実に行うことができるようになり、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００６２】
（変形例）
第３の実施の形態では、コネクタ４０，４１として、それぞれ３個の接続端子４０ａ〜４０ｃ、４１ａ〜４１ｃを有するものについて述べたが、この変形例では、図９に示すように４個の接続端子４３ａ〜４３ｄ、４４ａ〜４４ｄをそれぞれ有するコネクタ４３、４４を用い、さらに２個の抵抗素子４２１、４２２を用いるようにしている。なお、電源本体１０については図８で述べた構成と同様である。
【００６３】
この場合、電源本体１０のフライホイールダイオード２２には、第２のインダクタ２４を介してインピーダンス素子としての抵抗素子４２１、平滑コンデンサ２６及び他のインピーダンス素子としての抵抗素子４２２の直列回路が接続されている。これら抵抗素子４２１、４２２は、電源本体１０の出力側に過電圧が発生したとき、過電圧により平滑コンデンサ２６に流れる電流を限流作用により抑制し、平滑コンデンサ２６側に耐圧以上の電圧が印加しないような比較的大きな抵抗値のものが用いられる。
【００６４】
コネクタ４３は、接続端子４３ａが第２のインダクタ２４と抵抗素子４２１の接続点に、接続端子４３ｂが抵抗素子４２１と平滑コンデンサ２６の接続点に、接続端子４３ｃが平滑コンデンサ２６と抵抗素子４２２の接続点に、接続端子４３ｄが抵抗素子４２２とフライホイールダイオード２２の接続点にそれぞれ接続されている。
【００６５】
また、コネクタ４４は、接続端子４４ａと４４ｂの間、接続端子４４ｃと４４ｄの間がそれぞれ短絡され、接続端子４４ａと４４ｄの間にＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。
【００６６】
このようにしても、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合、コネクタ４３にコネクタ４４を接続すると、接続端子４３ａ、４４ａ、接続端子４３ｂ、４４ｂを介して抵抗素子４２１が短絡され、接続端子４３ｃ、４４ｃ、接続端子４３ｄ、４４ｄを介して抵抗素子４２２も短絡され、電源本体１０には、平滑コンデンサ２６のみが接続され、さらに、平滑コンデンサ２６の両端に接続端子４３ｂ、４４ｂ、接続端子４３ｃ、４４ｃを介してＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続される。
【００６７】
このようにしても、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合、コネクタ４３にコネクタ４４を接続すると、平滑コンデンサ２６のみが電源本体１０に接続され、また、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９を取り外すとコネクタ４３とコネクタ４４の切り離しにより、抵抗素子４２１，４２２と平滑コンデンサ２６の直列回路が電源本体１０に接続される。これにより、電源本体１０の出力側に過電圧が発生しても抵抗素子４２１、４２２のそれぞれの限流作用により平滑コンデンサ２６に耐圧以上の電圧が印加しないようにできるので、過電圧に対する平滑コンデンサ２６の保護を確実に行うことができ、第２の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００６８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、制御部は、アナログ回路の例を述べたが、マイコンやデジタル処理を用いた制御方式を採用したものを用いることができる。また、上述した実施の形態では、負荷として、ＬＥＤ素子２９１〜２９４を有するＬＥＤモジュール２９の場合を述べたが、放電灯などの他の負荷も適用することができる。
【００６９】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【符号の説明】
【００７０】
１…装置本体、２…光源部、３…電源室、
１０…電源本体、１１…交流電源
１２…全波整流回路、１３…昇圧チョッパ回路
２０…降圧チョッパ回路、２５．２８…コネクタ
２６…平滑コンデンサ、２７…制御部、２９…ＬＥＤモジュール
２９１〜２９４…ＬＥＤ素子、３１．３２…コネクタ
３３、３８１．３８２…補助コンデンサ
３１．３２、３４．３５、３６．３７…コネクタ
３９、４２１．４２２…抵抗素子
４０．４１、４３．４４…コネクタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、スイッチングレギュレータより構成される電源装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチングレギュレータより構成される電源装置として、引用文献１に開示されるようにスイッチング素子のオンオフ動作により誘起された電圧を整流ダイオード及び平滑コンデンサにより整流平滑し負荷に対し安定した直流出力を供給するものが知られている。
【０００３】
このような電源装置は、発光ダイオード（ＬＥＤ素子）などの半導体発光素子のような低電圧の負荷が接続される場合、電源回路の効率を高める上で有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０１６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような電源装置に負荷を接続する場合、電源装置の出力端子にコネクタなどの接続手段を設け、この接続手段を介して負荷を着脱可能に設けるようになっている。ところが、負荷の接続にコネクタを用いた場合、例えばコネクタの接続不良などにより負荷側が開放されることがあり、この状態で電源装置の電源が投入されると、出力側に過電圧が発生することがある。この過電圧は、電源装置に接続される平滑コンデンサに直接印加されるため、コンデンサの耐圧を超えることがあると、コンデンサを破損してしまう。
【０００６】
そこで、従来、過電圧の発生を前提にして平滑コンデンサに耐圧の大きなものを使用することが考えられるが、このような高耐圧を考慮した平滑コンデンサは、部品形状が大きくなり、コストアップの要因にもなる。
【０００７】
一方、電源装置の過電圧を検出する検出回路を設け、この検出回路の検出出力により出力電圧を平滑コンデンサの耐圧以下に制御する方法や、検出回路が過電圧を検出すると出力電圧を強制的に低減させたり、あるいは電源装置の動作を強制的に停止させる方法などもあるが、これらの方法は、専用の回路構成を必要とするため、さらに回路部品が必要となり、電源装置の大型化を招くとともに、コストアップの要因にもなる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、過電圧に対するコンデンサ保護を可能にした電源装置及び照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、
請求項１記載の発明は、スイッチング素子のオンオフ動作により平滑コンデンサに対し負荷に供給する直流出力を発生させる電源本体と；前記電源本体に対し前記負荷を着脱可能とし、且つ前記負荷を前記電源本体から取り外した状態で前記電源本体による前記平滑コンデンサへの過電圧の印加を回避可能にする接続手段と；を具備したことを特徴としている。
【００１０】
ここで、請求項１の好ましい態様は、接続手段により負荷を電源本体から取り外した状態で、平滑コンデンサを電源本体から切り離し可能にしている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、インピーダンス素子を有し、前記接続手段は、前記負荷を前記電源本体から取り外した状態で、前記平滑コンデンサに前記インピーダンス素子を直列に接続可能にしたことを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、負荷として半導体発光素子が接続され、該半導体発光素子を点灯制御する請求項１又は２に記載の電源装置を具備したことを特徴とする照明装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、電源本体から負荷を取り外した状態で過電圧が発生しても平滑コンデンサへの過電圧の印加を回避でき、平滑コンデンサを安全に保護でき、平滑コンデンサが破損するのを確実に防止できる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、接続手段により電源本体から負荷を取り外した状態で、平滑コンデンサにインピーダンス素子が直列に接続され、インピーダンス素子での分圧又は限流作用により平滑コンデンサへの過電圧の印加を回避できる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、電源本体から半導体発光素子を取り外した状態で、平滑コンデンサへの過電圧の印加を回避でき、平滑コンデンサを安全に保護できる照明装置を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される照明装置の斜視図。
【図２】第１の実施の形態に適用される照明装置の断面図。
【図３】第１の実施の形態の照明装置に適用される電源装置の概略構成を示す図。
【図４】第１の実施の形態の照明装置の電源装置に用いられるコネクタの概略構成を示す図。
【図５】第１の実施の形態の照明装置に適用される電源装置の変形例の概略構成を示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の照明装置に適用される電源装置の概略構成を示す図。
【図７】第２の実施の形態の照明装置に適用される電源装置の変形例の概略構成を示す図。
【図８】本発明の第３の実施の形態の照明装置に適用される電源装置の概略構成を示す図。
【図９】第３の実施の形態の照明装置に適用される電源装置の変形例の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
まず、本発明が適用される照明装置について簡単に説明する。図１及び図２において、１は装置本体で、この装置本体１は、アルミニウムのダイカスト製のもので、両端を開口した円筒状をしている。この装置本体１は、内部を仕切り部材１ａ、１ｂにより上下方向に３分割され、下方開口と仕切り部材１ａの間の空間は、光源部２に形成されている。この光源部２には、半導体発光素子としての複数のＬＥＤ２ａと反射体２ｂが設けられている。複数のＬＥＤ２ａは、仕切り部材１ａ下面に設けられた円盤状の配線基板２ｃの円周方向に沿って等間隔に配置され実装されている。
【００１９】
装置本体１の仕切り部材１ａと１ｂの間の空間は電源室３に形成されている。この電源室３は、仕切り部材１ａ上部に配線基板３ａが配置されている。この配線基板３ａには、前記負荷としての複数のＬＥＤ２ａを駆動するための電源装置を構成する各電子部品が設けられている。この電源装置と複数のＬＥＤ２ａは、リード線４により接続されている。
【００２０】
装置本体１の仕切り板１ｂと上方開口の間の空間は、電源端子室５に形成されている。この電源端子室５は、仕切り板１ｂに電源端子台６が設けられている。この電源端子台６は、電源室３の電源装置に商用電源の交流電力を供給するための端子台で、電絶縁性の合成樹脂で構成されたボックス６ａの両面に電源ケーブル用端子部となる差込口６ｂ、送りケーブル用端子部となる差込口６ｃ及び電源線及び送り線を切り離すリリースボタン６dなどを有している。
【００２１】
図３は、このような照明装置に適用されるスイッチングレギュレータより構成される電源装置の概略構成を示している。
【００２２】
図３において、１０は電源本体で、この電源本体１０には、交流電源１１が接続されている。この交流電源１１は、不図示の商用電源からなっている。この交流電源１１には、全波整流回路１２の入力端子が接続されている。全波整流回路１２は、交流電源１１からの交流電力を全波整流した出力を発生する。
【００２３】
全波整流回路１２には、電源手段として昇圧チョッパ回路１３が接続されている。この昇圧チョッパ回路１３は、全波整流回路１２の正負極の出力端子間に昇圧用トランスを構成する第１のインダクタ１４及びスイッチング素子としての電界効果トランジスタ１５の直列回路が接続され、電界効果トランジスタ１５に並列に図示極性のフライホイールダイオード１６を介して平滑用コンデンサである電解コンデンサ１７が接続されている。また、電解コンデンサ１７の両端には、電圧検出手段として抵抗１８，１９の直列回路が接続されている。抵抗１８，１９は、電解コンデンサ１７の出力より分圧電圧を発生し、このうち抵抗１９の端子電圧を制御部２７に出力する。電界効果トランジスタ１５は、制御部２７での、抵抗１９の端子電圧と予め用意される参照電圧との比較結果に基づいてオンオフ動作される。第１のインダクタ１４は、電界効果トランジスタ１５のオンオフ動作に伴う電磁的エネルギーの蓄積及び放出によりフライホイールダイオード１６を介して電解コンデンサ１７に昇圧された出力を発生させる。制御部２７については、後述する。
【００２４】
昇圧チョッパ回路１３には、出力発生手段としての降圧チョッパ回路２０が接続されている。この降圧チョッパ回路２０は、電解コンデンサ１７の両端にスイッチング素子としての電界効果トランジスタ２１、フライホイールダイオード２２及び負荷電流検出手段として抵抗２３の直列回路が接続されている。また、フライホイールダイオード２２には、第２のインダクタ２４を介して接続手段を構成するコネクタ２５が接続されている。コネクタ２５については後述する。
【００２５】
抵抗２３は、後述するＬＥＤモジュール２９に流れる負荷電流を検出し、この検出出力を制御部２７に出力する。電界効果トランジスタ２１は、制御部２７での、抵抗２３より検出される負荷電流に応じた出力と予め用意される基準電圧との比較結果に基づいてオンオフ動作される。第２のインダクタ２４は、電界効果トランジスタ２１のオンオフ動作に伴う電磁的エネルギーの蓄積及び放出により後述する平滑コンデンサ２６両端に降圧された直流出力を発生させる。
【００２６】
制御部２７は、電源装置全体を制御するもので、電源出力制御部２７１と光出力制御部２７２を有している。電源出力制御部２７１は、予め不図示の参照電圧が記憶されていて、この参照電圧と抵抗１９の端子電圧との比較結果に基づいて電界効果トランジスタ１５のオンオフ動作を制御し、電界効果トランジスタ１５のオンオフ動作に伴う第１のインダクタ１４での電磁的エネルギーの蓄積及び放出により電解コンデンサ１７両端に昇圧された出力電圧を発生させる。光出力制御部２７２は、予め基準値として不図示の基準電圧が用意されていて、この基準電圧と抵抗２３より検出される負荷電流に応じた出力との比較結果に基づいて電界効果トランジスタ２１をオンオフ動作させる。
【００２７】
コネクタ２５は、図４に示すようなメス形コネクタからなるもので、ハウジング２５１内に３個の接続端子２５ａ、２５b、２５ｃを有している。これら接続端子２５ａ、２５b、２５ｃは、図３に示すように接続端子２５ａが第２のインダクタ２４を介してフライホイールダイオード２２のカソード端に、接続端子２５ｃがフライホイールダイオード２２のアノード端にそれぞれ接続され、また、接続端子２５ｂと２５ｃの間に、電解コンデンサからなる平滑コンデンサ２６が接続されている。
【００２８】
コネクタ２５には、接続手段を構成するコネクタ２８を有する負荷としてのＬＥＤモジュール２９が着脱可能に接続される。コネクタ２８は、図４に示すようなオス形コネクタからなるもので、ハウジング２８１内に、上述のコネクタ２５の接続端子２５ａ、２５b、２５ｃが各別に接続可能な３個の接続端子２８ａ、２８b、２８ｃを有している。これら接続端子２８ａ、２８b、２８ｃは、図３に示すように接続端子２８ａ、２８bの間が短絡され、これらの接続点と接続端子２８ｃの間に、半導体発光素子として複数（図示例では４個）のＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。ここで、コネクタ２８は、ハウジング２８１内において面積の大きな共通端子により短絡状態の接続端子２８ａ、２８bを構成するようにしてもよい。また、ＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が実装されるプリント基板（不図示）上に接続端子２８ａ、２８b間を短絡する配線を設けるようにしても良い。
【００２９】
なお、ＬＥＤモジュール２９は、複数のＬＥＤ素子を直列に接続した直列回路を、さらに複数個並列に接続したものであってもよい。
【００３０】
制御部２７には、調光信号発生部３０が接続されている。調光信号発生部３０は、外部からの調光操作信号に基づいてデューティ比の異なるＰＷＭ信号を調光深度の異なる調光信号を発生し、この調光操作信号に基づいて制御部２７で設定される基準電圧を可変してＬＥＤモジュール２９の光出力の調光を行う。
【００３１】
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。
【００３２】
まず、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合は、図４に示すメス形のコネクタ２５にオス形のコネクタ２８を接続する。これらコネクタ２５と２８の接続により、フライホイールダイオード２２の両端に、第２のインダクタ２４、接続端子２５ａ、２８ａ、接続端子２８ｂ、２５ｂ、平滑コンデンサ２６の直列回路が接続され、さらに平滑コンデンサ２６の両端に接続端子２５ｂ、２８ｂ、接続端子２５ｃ、２８ｃを介してＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が接続される。
【００３３】
この状態で、電源本体１０の不図示の電源スイッチがオンされると、交流電源１１の交流電力が全波整流回路１２で全波整流され、昇圧チョッパ回路１３に供給される。昇圧チョッパ回路１３では、電源出力制御部２７１に予め用意された参照電圧と抵抗１９の端子電圧との比較結果に基づいて電界効果トランジスタ１５がオンオフ動作し、この電界効果トランジスタ１５のオンオフ動作に伴う第１のインダクタ１４の電磁的エネルギーの蓄積及び放出によりフライホイールダイオード１６を介して電解コンデンサ１７に昇圧された出力電圧を発生する。
【００３４】
昇圧チョッパ回路１３の出力電圧は、降圧チョッパ回路２０に供給される。降圧チョッパ回路２０では、光出力制御部２７２に予め用意された基準電圧と抵抗２３より検出される負荷電流に応じた出力との比較結果に基づいて電界効果トランジスタ２１をオンオフ動作する。そして、この電界効果トランジスタ２１のオンオフ動作に伴う第２のインダクタ２４の電磁的エネルギーの蓄積及び放出により平滑コンデンサ２６両端に降圧された直流電圧（直流出力）を発生し、この直流出力をＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４に供給し、これらＬＥＤ素子２９１〜２９４の光出力を制御する。
【００３５】
一方、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９を取り外す場合は、図４に示すメス形のコネクタ２５よりオス形のコネクタ２８を切り離す。これにより、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９が取り外され、同時に、平滑コンデンサ２６も電源本体１０から切り離される。
【００３６】
このようにすれば、コネクタ２５と２８の間が確実に接続されていない場合は、平滑コンデンサ２６が電源本体１０から切り離されるので、仮に、コネクタ２５と２８の間の接続不良により負荷側が開放され、この状態で、電源本体１０で電源投入され出力側に過電圧が発生することがあっても、このときの過電圧が平滑コンデンサ２６に印加されることがなく、平滑コンデンサ２６が耐圧を超えることで破損してしまうようなことを確実に防止できる。これにより、過電圧に対する平滑コンデンサ２６の保護を確実に行うことができ、また、平滑コンデンサ２６として、部品形状の大きくない、耐圧の低い通常のコンデンサを使用することができるので、コストアップの抑制を図ることもできる。
【００３７】
また、平滑コンデンサ２６の保護を目的とした専用の回路構成を設ける必要もないので、回路部品の増加もなく、電源装置の大型化やコストアップも抑制できる。
【００３８】
（変形例）
第１の実施の形態では、コネクタ２５，２８として、それぞれ３個の接続端子２５ａ〜２５ｃ、２８ａ〜２８ｃを有するものについて述べたが、この変形例では、図５に示すように４個の接続端子３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｄをそれぞれ有するコネクタ３１、３２を用いるようにしている。なお、電源本体１０については図３で述べた構成と同様である。
【００３９】
この場合、コネクタ３１は、接続端子３１ａが第２のインダクタ２４を介してフライホイールダイオード２２のカソード端に、接続端子３１ｄがフライホイールダイオード２２のアノード端にそれぞれ接続され、また、接続端子３１ｂと３１ｃの間に平滑コンデンサ２６が接続されている。また、コネクタ３２は、接続端子３２ａと３２ｂの間と、接続端子３２ｃと３２ｄの間がそれぞれ短絡され、接続端子３２ａと３２ｄの間にＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。
【００４０】
このようにしても、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合、コネクタ３１にコネクタ３２を接続すると、平滑コンデンサ２６が電源本体１０に接続され、また、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９を取り外す場合、コネクタ３１よりコネクタ３２を切り離すと、平滑コンデンサ２６も電源本体１０より切り離される。
【００４１】
したがって、このようにしても、過電圧に対する平滑コンデンサ２６の保護を確実に行うことができ、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。この場合、電源本体１０のフライホイールダイオード２２には、第２のインダクタ２４を介してインピーダンス素子としての補助コンデンサ３３と平滑コンデンサ２６の直列回路が接続されている。補助コンデンサ３３は、電源本体１０の出力側に過電圧が発生したとき、この過電圧を分圧して平滑コンデンサ２６両端に耐圧以上の電圧が印加しないような容量のものに設定されている。
【００４３】
これら補助コンデンサ３３と平滑コンデンサ２６に、接続手段を構成するコネクタ３４が接続されている。コネクタ３４は、メス形コネクタからなるもので、３個の接続端子３４ａ、３４b、３４ｃを有している。これら接続端子３４ａ、３４b、３４ｃは、接続端子３４ａが第２のインダクタ２４と補助コンデンサ３３の接続点に、接続端子３４ｂが補助コンデンサ３３と平滑コンデンサ２６の接続点に、接続端子３４ｃが平滑コンデンサ２６とフライホイールダイオード２２の接続点にそれぞれ接続されている。
【００４４】
また、コネクタ３４には、接続手段を構成するコネクタ３５を有するＬＥＤモジュール２９が着脱可能に接続される。コネクタ３５は、オス形コネクタからなるもので、コネクタ３４の接続端子３４ａ、３４b、３４ｃに各別に接続可能な３個の接続端子３５ａ、３５b、３５ｃを有している。これら接続端子３５ａ、３５b、３５ｃは、接続端子３５ａ、３５bの間が短絡され、これらの接続点と接続端子３５ｃの間に、ＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。
【００４５】
このような構成において、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合は、メス形のコネクタ３４にオス形のコネクタ３５を接続する。これらコネクタ３４と３５の接続により、接続端子３４ａ、３５ａ、接続端子３５ｂ、３４ｂを介して補助コンデンサ３３の両端が短絡され、フライホイールダイオード２２の両端に、第２のインダクタ２４を介して平滑コンデンサ２６が接続され、さらに、平滑コンデンサ２６の両端に接続端子３４ｂ、３５ｂ、接続端子３４ｃ、３５ｃを介してＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が接続される。
【００４６】
この状態で、電源本体１０の不図示の電源スイッチがオンされると、交流電源１１の交流電力が全波整流回路１２で全波整流され、昇圧チョッパ回路１３に供給される。昇圧チョッパ回路１３では、上述したように電界効果トランジスタ１５がオンオフ動作し、この電界効果トランジスタ１５のオンオフ動作に伴う第１のインダクタ１４の電磁的エネルギーの蓄積及び放出によりフライホイールダイオード１６を介して電解コンデンサ１７に昇圧された出力電圧を発生する。また、この出力電圧が降圧チョッパ回路２０に供給されると、降圧チョッパ回路２０でも、上述したように電界効果トランジスタ２１をオンオフ動作し、この電界効果トランジスタ２１のオンオフ動作に伴う第２のインダクタ２４の電磁的エネルギーの蓄積及び放出により平滑コンデンサ２６両端に降圧された直流電圧（直流出力）を発生し、この直流出力をＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４に供給し、これらＬＥＤ素子２９１〜２９４の光出力を制御する。
【００４７】
一方、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９を取り外す場合は、メス形のコネクタ３４よりオス形のコネクタ３５を切り離す。これにより、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９が取り外される。また、コネクタ３４とコネクタ３５の切り離しにより、補助コンデンサ３３の短絡が解かれ、補助コンデンサ３３と平滑コンデンサ２６の直列回路が電源本体１０に接続される。
【００４８】
このような構成において、例えば、コネクタ３４と３５の間が確実に接続されておらず、負荷側が開放された状態で、電源本体１０で電源投入され、出力側に過電圧が発生すると、過電圧が補助コンデンサ３３と平滑コンデンサ２６の直列回路に印加される。この場合、補助コンデンサ３３は、過電圧を分圧して平滑コンデンサ２６側に耐圧以上の電圧が印加しないようにしている。これにより、過電圧が直接平滑コンデンサ２６両端に印加されることがなくなり、平滑コンデンサ２６が耐圧を超えることで破損してしまうようなことを確実に防止でき、過電圧に対する平滑コンデンサ２６の保護を確実に行うことができるようになり、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００４９】
（変形例）
第２の実施の形態では、コネクタ３４，３５として、それぞれ３個の接続端子３４ａ〜３４ｃ、３４ａ〜３４ｃを有するものについて述べたが、この変形例では、図７に示すように４個の接続端子３６ａ〜３６ｄ、３７ａ〜３７ｄをそれぞれ有するコネクタ３６、３７を用い、さらに２個の補助コンデンサ３８１、３８２を用いるようにしている。なお、電源本体１０については図６で述べた構成と同様である。
【００５０】
この場合、電源本体１０のフライホイールダイオード２２には、第２のインダクタ２４を介してインピーダンス素子としての補助コンデンサ３８１、平滑コンデンサ２６及び他のインピーダンス素子としての補助コンデンサ３８２の直列回路が接続されている。これら補助コンデンサ３８１，３８２は、電源本体１０の出力側に過電圧が発生したとき、この過電圧を分圧して平滑コンデンサ２６両端に耐圧以上の電圧が印加しないような容量のものに設定されている。
【００５１】
コネクタ３６は、接続端子３６ａが第２のインダクタ２４と補助コンデンサ３８１の接続点に、接続端子３６ｂが補助コンデンサ３８１と平滑コンデンサ２６の接続点に、接続端子３６ｃが平滑コンデンサ２６と補助コンデンサ３８２の接続点に、接続端子３６ｄが補助コンデンサ３８２とフライホイールダイオード２２の接続点にそれぞれ接続されている。
【００５２】
また、コネクタ３７は、接続端子３７ａと３７ｂの間、接続端子３７ｃと３７ｄの間がそれぞれ短絡され、接続端子３７ａと３７ｄの間にＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。
【００５３】
このようにしても、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合、コネクタ３６にコネクタ３７を接続すると、接続端子３６ａ、３７ａ、接続端子３６ｂ、３７ｂを介して補助コンデンサ３８１が短絡され、接続端子３６ｃ、３７ｃ、接続端子３６ｄ、３７ｄを介して補助コンデンサ３８２も短絡され、電源本体１０には、平滑コンデンサ２６が接続され、さらに、平滑コンデンサ２６の両端に接続端子３６ｂ、３７ｂ、接続端子３６ｃ、３７ｃを介してＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。
【００５４】
このようにしても、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合、コネクタ３６にコネクタ３７を接続すると、平滑コンデンサ２６のみが電源本体１０に接続され、また、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９を取り外すとコネクタ３６とコネクタ３７の切り離しにより、補助コンデンサ３８１，３８２と平滑コンデンサ２６の直列回路が電源本体１０に接続される。これにより、電源本体１０の出力側に過電圧が発生しても、補助コンデンサ３８１，３８２でのそれぞれの分圧により平滑コンデンサ２６両端に耐圧以上の電圧が印加しないようできるので、過電圧に対する平滑コンデンサ２６の保護を確実に行うことができ、第２の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。この場合、電源本体１０のフライホイールダイオード２２には、第２のインダクタ２４を介してインピーダンス素子としての比較的大きな抵抗値の抵抗素子３９と平滑コンデンサ２６の直列回路が接続されている。この場合、平滑コンデンサ２６として用いられる電解コンデンサは等価的に並列抵抗体が存在するため、電源本体１０の出力側に過電圧が発生すると、この過電圧により平滑コンデンサ２６に大きな電流が流れようとする。この状態で、大きな抵抗値の抵抗素子３９は、このときの電流を限流作用により抑制し、平滑コンデンサ２６の両端電圧が耐圧以上にならないようにしている。
【００５６】
これら抵抗素子３９と平滑コンデンサ２６に、接続手段を構成するコネクタ４０が接続されている。コネクタ４０は、メス形コネクタからなるもので、３個の接続端子４０ａ、４０b、４０ｃを有している。これら接続端子４０ａ、４０b、４０ｃは、接続端子４０ａが第２のインダクタ２４と抵抗素子３９の接続点に、接続端子４０ｂが抵抗素子３９と平滑コンデンサ２６の接続点に、接続端子４０ｃがと平滑コンデンサ２６とフライホイールダイオード２２の接続点にそれぞれ接続されている。
【００５７】
また、コネクタ４０には、接続手段を構成するコネクタ４１を有するＬＥＤモジュール２９が着脱可能に接続される。コネクタ４１は、オス形コネクタからなるもので、コネクタ４０の接続端子４０ａ、４０b、４０ｃに各別に接続可能な３個の接続端子４１ａ、４１b、４１ｃを有している。これら接続端子４１ａ、４１b、４１ｃは、接続端子４１ａ、４１bの間が短絡され、これらの接続点と接続端子４１ｃの間に、ＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。
【００５８】
このような構成において、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合は、メス形のコネクタ４０にオス形のコネクタ４１を接続する。これらコネクタ４０と４１の接続により、接続端子４０ａ、４１ａ、接続端子４１ｂ、４０ｂを介して抵抗素子３９の両端が短絡され、フライホイールダイオード２２の両端に、第２のインダクタ２４を介して平滑コンデンサ２６が接続され、さらに平滑コンデンサ２６の両端に接続端子４０ｂ、４１ｂ、接続端子４０ｃ、４１ｃを介してＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が接続される。
【００５９】
この状態で、電源本体１０の不図示の電源スイッチがオンされると、交流電源１１の交流電力が全波整流回路１２で全波整流され、昇圧チョッパ回路１３に供給される。昇圧チョッパ回路１３では、上述したように電界効果トランジスタ１５がオンオフ動作し、この電界効果トランジスタ１５のオンオフ動作に伴う第１のインダクタ１４の電磁的エネルギーの蓄積及び放出によりフライホイールダイオード１６を介して電解コンデンサ１７に昇圧された出力電圧を発生する。また、この出力電圧が降圧チョッパ回路２０に供給されると、降圧チョッパ回路２０でも、上述したように電界効果トランジスタ２１をオンオフ動作し、この電界効果トランジスタ２１のオンオフ動作に伴う第２のインダクタ２４の電磁的エネルギーの蓄積及び放出により平滑コンデンサ２６両端に降圧された直流電圧（直流出力）を発生し、この直流出力をＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４に供給し、これらＬＥＤ素子２９１〜２９４の光出力を制御する。
【００６０】
一方、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９を取り外す場合は、メス形のコネクタ４０よりオス形のコネクタ４１を切り離す。これにより、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９が取り外される。また、コネクタ４０とコネクタ４１の切り離しにより、抵抗素子３９の短絡が解かれ、抵抗素子３９と平滑コンデンサ２６の直列回路が電源本体１０に接続される。
【００６１】
このような構成において、例えば、コネクタ４０と４１の間が確実に接続されておらず、負荷側が開放された状態で、電源本体１０で電源投入され、出力側に過電圧が発生すると、過電圧が抵抗素子３９と平滑コンデンサ２６の直列回路に印加される。この場合、抵抗素子３９は、過電圧により平滑コンデンサ２６に流れようとする大きな電流を限流作用により抑制し、平滑コンデンサ２６側に耐圧以上の電圧が印加しないようにしている。これにより、過電圧により平滑コンデンサ２６両端に耐圧以上の電圧が加わり、平滑コンデンサ２６を破損してしまうようなことを確実に防止でき、過電圧に対する平滑コンデンサ２６の保護を確実に行うことができるようになり、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００６２】
（変形例）
第３の実施の形態では、コネクタ４０，４１として、それぞれ３個の接続端子４０ａ〜４０ｃ、４１ａ〜４１ｃを有するものについて述べたが、この変形例では、図９に示すように４個の接続端子４３ａ〜４３ｄ、４４ａ〜４４ｄをそれぞれ有するコネクタ４３、４４を用い、さらに２個の抵抗素子４２１、４２２を用いるようにしている。なお、電源本体１０については図８で述べた構成と同様である。
【００６３】
この場合、電源本体１０のフライホイールダイオード２２には、第２のインダクタ２４を介してインピーダンス素子としての抵抗素子４２１、平滑コンデンサ２６及び他のインピーダンス素子としての抵抗素子４２２の直列回路が接続されている。これら抵抗素子４２１、４２２は、電源本体１０の出力側に過電圧が発生したとき、過電圧により平滑コンデンサ２６に流れる電流を限流作用により抑制し、平滑コンデンサ２６側に耐圧以上の電圧が印加しないような比較的大きな抵抗値のものが用いられる。
【００６４】
コネクタ４３は、接続端子４３ａが第２のインダクタ２４と抵抗素子４２１の接続点に、接続端子４３ｂが抵抗素子４２１と平滑コンデンサ２６の接続点に、接続端子４３ｃが平滑コンデンサ２６と抵抗素子４２２の接続点に、接続端子４３ｄが抵抗素子４２２とフライホイールダイオード２２の接続点にそれぞれ接続されている。
【００６５】
また、コネクタ４４は、接続端子４４ａと４４ｂの間、接続端子４４ｃと４４ｄの間がそれぞれ短絡され、接続端子４４ａと４４ｄの間にＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続されている。
【００６６】
このようにしても、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合、コネクタ４３にコネクタ４４を接続すると、接続端子４３ａ、４４ａ、接続端子４３ｂ、４４ｂを介して抵抗素子４２１が短絡され、接続端子４３ｃ、４４ｃ、接続端子４３ｄ、４４ｄを介して抵抗素子４２２も短絡され、電源本体１０には、平滑コンデンサ２６のみが接続され、さらに、平滑コンデンサ２６の両端に接続端子４３ｂ、４４ｂ、接続端子４３ｃ、４４ｃを介してＬＥＤモジュール２９のＬＥＤ素子２９１〜２９４が直列に接続される。
【００６７】
このようにしても、電源本体１０にＬＥＤモジュール２９を接続する場合、コネクタ４３にコネクタ４４を接続すると、平滑コンデンサ２６のみが電源本体１０に接続され、また、電源本体１０よりＬＥＤモジュール２９を取り外すとコネクタ４３とコネクタ４４の切り離しにより、抵抗素子４２１，４２２と平滑コンデンサ２６の直列回路が電源本体１０に接続される。これにより、電源本体１０の出力側に過電圧が発生しても抵抗素子４２１、４２２のそれぞれの限流作用により平滑コンデンサ２６に耐圧以上の電圧が印加しないようにできるので、過電圧に対する平滑コンデンサ２６の保護を確実に行うことができ、第２の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００６８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、制御部は、アナログ回路の例を述べたが、マイコンやデジタル処理を用いた制御方式を採用したものを用いることができる。また、上述した実施の形態では、負荷として、ＬＥＤ素子２９１〜２９４を有するＬＥＤモジュール２９の場合を述べたが、放電灯などの他の負荷も適用することができる。
【００６９】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【符号の説明】
【００７０】
１…装置本体、２…光源部、３…電源室、
１０…電源本体、１１…交流電源
１２…全波整流回路、１３…昇圧チョッパ回路
２０…降圧チョッパ回路、２５．２８…コネクタ
２６…平滑コンデンサ、２７…制御部、２９…ＬＥＤモジュール
２９１〜２９４…ＬＥＤ素子、３１．３２…コネクタ
３３、３８１．３８２…補助コンデンサ
３１．３２、３４．３５、３６．３７…コネクタ
３９、４２１．４２２…抵抗素子
４０．４１、４３．４４…コネクタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子のオンオフ動作により平滑コンデンサに対し負荷に供給する直流出力を発生させる電源本体と；
前記電源本体に対し前記負荷を着脱可能とし、且つ前記負荷を前記電源本体から取り外した状態で前記電源本体による前記平滑コンデンサへの過電圧の印加を回避可能にする接続手段と；
を具備したことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
インピーダンス素子を有し；
前記接続手段は、前記負荷を前記電源本体から取り外した状態で、前記平滑コンデンサに前記インピーダンス素子を直列に接続可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
負荷として半導体発光素子が接続され、該半導体発光素子を点灯制御する請求項１又は２に記載の電源装置を具備したことを特徴とする照明装置。
【請求項１】
スイッチング素子のオンオフ動作により平滑コンデンサに対し負荷に供給する直流出力を発生させる電源本体と；
前記電源本体に対し前記負荷を着脱可能とし、且つ前記負荷を前記電源本体から取り外した状態で前記電源本体による前記平滑コンデンサへの過電圧の印加を回避可能にする接続手段と；
を具備したことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
インピーダンス素子を有し；
前記接続手段は、前記負荷を前記電源本体から取り外した状態で、前記平滑コンデンサに前記インピーダンス素子を直列に接続可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
負荷として半導体発光素子が接続され、該半導体発光素子を点灯制御する請求項１又は２に記載の電源装置を具備したことを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２６３７１６（Ｐ２０１０−２６３７１６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１３６３１（Ｐ２００９−１１３６３１）
【出願日】平成２１年５月８日（２００９．５．８）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月８日（２００９．５．８）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
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