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公開番号2024037451
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-19
出願番号2022142332
出願日2022-09-07
発明の名称点灯装置および照明器具
出願人三菱電機株式会社,三菱電機照明株式会社
代理人弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
主分類H05B 45/50 20220101AFI20240312BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】突入電流を抑制するための回路における損失を低減できる点灯装置および照明器具を得ることを目的とする。
【解決手段】本開示に係る点灯装置は、交流電源を整流する整流回路と、前記整流回路の出力に接続され、第1スイッチング素子とインダクタと平滑コンデンサとでエネルギーの充放電を行い、前記平滑コンデンサの両端に直流電圧を生成する直流電源回路と、前記直流電圧を供給されて光源を点灯させるDC-DC変換回路と、前記交流電源と前記平滑コンデンサとの間で前記平滑コンデンサと直列に接続された電流制限素子と、制御端子と、前記電流制限素子の一端と電気的に接続された第1端子と、前記電流制限素子の他端と電気的に接続された第2端子と、を有する電圧駆動型の第2スイッチング素子と、前記インダクタと前記第1スイッチング素子の接続点から、前記制御端子に前記第2スイッチング素子の駆動電圧を供給する駆動回路と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
交流電源を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力に接続され、第１スイッチング素子とインダクタと平滑コンデンサとでエネルギーの充放電を行い、前記平滑コンデンサの両端に直流電圧を生成する直流電源回路と、
前記直流電圧を供給されて光源を点灯させるＤＣ－ＤＣ変換回路と、
前記交流電源と前記平滑コンデンサとの間で前記平滑コンデンサと直列に接続された電流制限素子と、
制御端子と、前記電流制限素子の一端と電気的に接続された第１端子と、前記電流制限素子の他端と電気的に接続された第２端子と、を有する電圧駆動型の第２スイッチング素子と、
前記インダクタと前記第１スイッチング素子の接続点から、前記制御端子に前記第２スイッチング素子の駆動電圧を供給する駆動回路と、
を備えることを特徴とする点灯装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
交流電源を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力に接続され、第１スイッチング素子とインダクタと平滑コンデンサとでエネルギーの充放電を行い、前記平滑コンデンサの両端に直流電圧を生成する直流電源回路と、
前記直流電圧を供給されて光源を点灯させるＤＣ－ＤＣ変換回路と、
前記交流電源と前記平滑コンデンサとの間で前記平滑コンデンサと直列に接続された電流制限素子と、
制御端子と、前記電流制限素子の一端と電気的に接続された第１端子と、前記電流制限素子の他端と電気的に接続された第２端子と、を有する電圧駆動型の第２スイッチング素子と、
前記インダクタから前記制御端子に前記第２スイッチング素子の駆動電圧を供給する第１経路と、前記平滑コンデンサから前記制御端子に前記第２スイッチング素子の前記駆動電圧を供給する第２経路と、を有する駆動回路と、
を備えることを特徴とする点灯装置。
【請求項３】
前記第１経路は、前記インダクタの１次巻線から前記駆動電圧を供給することを特徴とする請求項２に記載の点灯装置。
【請求項４】
前記第１経路は、前記インダクタの２次巻線から前記駆動電圧を供給することを特徴とする請求項２に記載の点灯装置。
【請求項５】
前記第２経路で供給される前記駆動電圧は、前記第１経路で供給される前記駆動電圧よりも大きいことを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の点灯装置。
【請求項６】
前記交流電源の投入後、前記第１経路で前記駆動電圧が供給されて前記第２スイッチング素子がオンした後に、前記第２経路で前記駆動電圧が供給されることを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の点灯装置。
【請求項７】
前記第１経路に設けられた抵抗の抵抗値は、前記第２経路に設けられた抵抗の抵抗値よりも小さいことを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の点灯装置。
【請求項８】
前記第１経路は、前記インダクタ側にアノードが設けられ、前記第２スイッチング素子側にカソードが設けられた第１ダイオードを有し、
前記第２経路は、前記平滑コンデンサ側にアノードが設けられ、前記第２スイッチング素子側にカソードが設けられた第２ダイオードを有することを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の点灯装置。
【請求項９】
前記第２スイッチング素子はＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の点灯装置。
【請求項１０】
前記直流電源回路は力率改善回路であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の点灯装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、点灯装置および照器器具に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＬＥＤ点灯装置が開示されている。このＬＥＤ点灯装置は、インダクタ、スイッチング素子およびスイッチング素子をスイッチングする駆動制御部を含む昇圧チョッパ回路を備える。またＬＥＤ点灯装置は、ＬＥＤアレイに直列接続されるインダクタおよびスイッチング素子を含む降圧チョッパ回路を備える。昇圧チョッパ回路の主電流経路には、サイリスタが挿入接続されている。サイリスタには抵抗素子が並列接続される。トリガ回路は、昇圧チョッパ回路のインダクタに設けられた補助巻線に発生する電圧に基づいて、サイリスタにトリガ電流を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１２０６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光源を点灯させるための点灯装置は、一般に商用交流電源を整流、平滑して直流電圧を生成する直流電源回路と、直流電圧から光源に最適な電流を供給するＤＣ－ＤＣ変換回路部を備える。多くの照明器具においては高力率を要求される。このため、昇圧チョッパ型の力率改善回路を直流電源回路として用いて、ＤＣ－ＤＣ変換回路として降圧チョッパ回路を用いた２コンバータ方式が広く採用されている。
【０００５】
このような点灯装置は、力率改善回路を構成する昇圧チョッパ回路の直流出力電圧を平滑化するため、一般に電解コンデンサ等の大容量の平滑コンデンサが用いられる。交流電源投入前は平滑コンデンサに電荷が充電されていない状態である。このため、交流電源投入時に、交流電源から平滑コンデンサに過大な充電電流が突入電流として流れ込むことが知られている。これにより、例えば配電盤に設けられたサーキットブレーカに対して複数の照明器具が接続されている場合、電源投入時の突入電流が過大な電流値となるおそれがある。従って、サーキットブレーカの定格電流値を超過し、交流電源が遮断されるおそれがある。また、サーキットブレーカの接点が溶着してしまう可能性もある。
【０００６】
そこで、平滑コンデンサと直列に電流制限素子として抵抗を挿入し、突入電流のピーク値を抑制する突入電流抑制回路が用いられることがある。特許文献１では、平滑コンデンサへの充電が完了すると、サイリスタで抵抗を短絡して、抵抗に流れる電流をバイパスさせる。これにより、点灯動作中に抵抗での電力損失を抑制できる。
【０００７】
しかしながら、サイリスタは導通時に定電圧特性を有し、所定の導通電圧が生じる。このため、光源としてＬＥＤを使用するような低消費電力機器においては、サイリスタによる損失の割合が大きくなり、点灯装置の効率低下を招くおそれがある。また、サイリスタは電流駆動方式であるため、ゲート端子に所定のオン電流を供給する必要がある。このことも、点灯装置の効率低下の一因となっている。
【０００８】
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、突入電流を抑制するための回路における損失を低減できる点灯装置および照明器具を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の開示に係る点灯装置は、交流電源を整流する整流回路と、前記整流回路の出力に接続され、第１スイッチング素子とインダクタと平滑コンデンサとでエネルギーの充放電を行い、前記平滑コンデンサの両端に直流電圧を生成する直流電源回路と、前記直流電圧を供給されて光源を点灯させるＤＣ－ＤＣ変換回路と、前記交流電源と前記平滑コンデンサとの間で前記平滑コンデンサと直列に接続された電流制限素子と、制御端子と、前記電流制限素子の一端と電気的に接続された第１端子と、前記電流制限素子の他端と電気的に接続された第２端子と、を有する電圧駆動型の第２スイッチング素子と、前記インダクタと前記第１スイッチング素子の接続点から、前記制御端子に前記第２スイッチング素子の駆動電圧を供給する駆動回路と、を備える。
【００１０】
第２の開示に係る点灯装置は、交流電源を整流する整流回路と、前記整流回路の出力に接続され、第１スイッチング素子とインダクタと平滑コンデンサとでエネルギーの充放電を行い、前記平滑コンデンサの両端に直流電圧を生成する直流電源回路と、前記直流電圧を供給されて光源を点灯させるＤＣ－ＤＣ変換回路と、前記交流電源と前記平滑コンデンサとの間で前記平滑コンデンサと直列に接続された電流制限素子と、制御端子と、前記電流制限素子の一端と電気的に接続された第１端子と、前記電流制限素子の他端と電気的に接続された第２端子と、を有する電圧駆動型の第２スイッチング素子と、前記インダクタから前記制御端子に前記第２スイッチング素子の駆動電圧を供給する第１経路と、前記平滑コンデンサから前記制御端子に前記第２スイッチング素子の前記駆動電圧を供給する第２経路と、を有する駆動回路と、を備える。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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