JP2014154261A - 駆動回路、照明用光源及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度の上昇を低減できる駆動回路を提供する。
【解決手段】駆動回路１は、ＬＥＤ２を点灯するための駆動回路１であって、ＬＥＤ２に電力を供給する自励インバータ２０を備え、自励インバータ２０は、サーミスタＰＴＣ１及びＰＴＣ２を含み、当該サーミスタＰＴＣ１及びＰＴＣ２の温度依存性により、温度が第１温度の場合には、第１電力値をＬＥＤ２に供給し、温度が第１温度より高い第２温度の場合には、第２電力値をＬＥＤ２に供給し、第２電力値は、サーミスタＰＣＴ１及びＰＣＴ２が設けられておらず、かつ、温度が第１温度の場合に第１電力値をＬＥＤ２に供給する回路が、温度が第２の温度の場合にＬＥＤ２に供給する第３電力値より小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子を点灯するための駆動回路、及びこれを備える照明用光源及び照明装置に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、高効率及び長寿命であることから、従来から知られる、蛍光灯及び白熱電球のような照明装置等の各種装置における新しい光源として期待されている。このＬＥＤを用いた照明用光源の研究開発が進められている。また、これに伴い、ＬＥＤを駆動するための駆動回路の開発も進められている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１０−８６９４３号公報

しかしながら、このような発光ダイオードを用いた照明装置では、発光ダイオードの発熱に伴う、温度の上昇を低減することが望まれている。このような温度の上昇は、照明装置の劣化の原因となるため、照明装置の寿命が縮まる。

そこで本発明は、温度の上昇を低減できる駆動回路を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る駆動回路は、発光素子を点灯するための駆動回路であって、前記発光素子に電力を供給する自励インバータを備え、前記自励インバータは、サーミスタを含み、当該サーミスタの温度依存性により、温度が第１温度の場合には、第１電力値を前記発光素子に供給し、温度が前記第１温度より高い第２温度の場合には、第２電力値を前記発光素子に供給し、前記第２電力値は、前記サーミスタが設けられておらず、かつ、温度が前記第１温度の場合に前記第１電力値を前記発光素子に供給する回路が、温度が前記第２の温度の場合に前記発光素子に供給する第３電力値より小さい。

例えば、前記自励インバータは、ハーフブリッジ形の自励インバータであってもよい。

例えば、前記サーミスタは、正の温度特性を有してもよい。

例えば、前記自励インバータは、直列に接続され、交互にスイッチング動作を行う第１及び第２のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子のベースに接続された第１の抵抗と、前記第２のスイッチング素子のベースに接続された第２の抵抗とを備え、前記サーミスタは、第１及び第２のサーミスタを含み、前記第１のサーミスタは、前記第１の抵抗と並列に接続されており、前記第２のサーミスタは、前記第２の抵抗と並列に接続されていてもよい。

例えば、前記自励インバータは、直列に接続され、交互にスイッチング動作を行う第１及び第２のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子のエミッタに接続された第１の抵抗と、前記第２のスイッチング素子のエミッタに接続された第２の抵抗とを備え、前記サーミスタは、第１及び第２のサーミスタを含み、前記第１のサーミスタは、前記第１の抵抗と並列に接続されており、前記第２のサーミスタは、前記第２の抵抗と並列に接続されていてもよい。

また、本発明の一態様に係る照明用光源は、前記駆動回路と、前記駆動回路によって点灯される発光素子とを備える。

また、本発明の一態様に係る照明装置は、前記駆動回路と、前記駆動回路によって点灯される発光素子とを備える。

本発明は、温度の上昇を低減できる駆動回路を提供できる。

実施の形態に係る駆動回路の回路構成を示す図である。 実施の形態の変形例に係る駆動回路の回路構成を示す図である。 実施の形態に係る電球形ランプの外観斜視図である。 実施の形態に係る照明装置の概略断面図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（回路構成）
まず、本実施の形態に係る駆動回路１の回路構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る駆動回路１の回路構成を示す図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る駆動回路１は、ＬＥＤ２を点灯させるためのＬＥＤ用駆動回路（ＬＥＤ点灯回路）であって、第１の整流回路１０と、インバータ２０と、インバータ制御回路３０と、第２の整流回路４０とを備える。

駆動回路１は、交流電圧の入力を受けるための入力端子Ｐ１及びＰ２を有している。入力端子Ｐ１及びＰ２は、ＡＣ電源に接続されるとともに、第１の整流回路１０の入力端に接続されている。例えば、駆動回路１の入力端子Ｐ１及びＰ２には、壁スイッチを通じて商用の交流電源が接続される。なお、商用の交流電源とは、商用１００Ｖの交流電源、つまり家庭用のＡＣ電源である。また、入力端子Ｐ１及びＰ２は、例えば、交流電源が供給されるソケットに取り付けられる電球形ＬＥＤランプの口金等である。

また、駆動回路１は、直流電圧を出力するための出力端子Ｐ３及びＰ４を有している。出力端子Ｐ３及びＰ４は、ＬＥＤ２に接続されるとともに、第２の整流回路４０の出力端に接続されている。高電位側の出力端子Ｐ３は、ＬＥＤ２のアノード側に接続されており、低電位側の出力端子Ｐ４は、ＬＥＤ２のカソード側に接続されている。ＬＥＤ２は、駆動回路１から供給される直流電圧によって点灯する。なお、本実施の形態において、ＬＥＤ２と並列にコンデンサＣ９及び抵抗器Ｒ９が接続されている。

以下、本実施の形態に係る駆動回路１の各構成要素について、詳細に説明する。

まず、第１の整流回路１０について説明する。第１の整流回路１０（ＤＢ１）は、４つのダイオードで構成されるブリッジ型全波整流回路であって、入力側の２端子は入力端子Ｐ１及びＰ２を介してＡＣ電源に接続され、出力側の２端子は平滑コンデンサＣ１及びＣ２等に接続されている。なお、平滑コンデンサＣ１及びＣ２は、第１の整流回路１０の出力電圧を安定化させるために設けられており、例えば、電解コンデンサである。なお、ここでは、２つの平滑コンデンサＣ１及びＣ２が用いられている例を示すが、一つの平滑コンデンサが、第１の整流回路１０の２つの出力側の端子の間に接続されていてもよい。

ＡＣ電源と第１の整流回路１０とを接続する配線には、電流ヒューズ素子ＦＳ（１５Ω）が直列に挿入されている。また、第１の整流回路１０の電圧出力端の負極とインバータ制御回路３０とを接続する配線には、スイッチングノイズを除去するノイズフィルタＮＦ（１ｍＨ）が挿入されている。

第１の整流回路１０は、例えば壁スイッチを通じて、商用の交流電源から交流電圧（例えば、５０又は６０Ｈｚ）を受けて、当該交流電圧を全波整流して直流電圧を出力する。第１の整流回路１０から出力される直流電圧は、平滑コンデンサＣ１及びＣ２によって平滑化されて直流の入力電圧Ｖｉｎとなる。入力電圧Ｖｉｎは、インバータ２０及びインバータ制御回路３０に供給される。

次に、インバータ２０について説明する。インバータ２０（ＩＮＶ）は、ＬＥＤ２を駆動するための電力を出力する。本実施の形態では、インバータ２０は、直流電圧を交流電圧に変換する。例えば、インバータ２０は、直流電圧を数十ｋＨｚの交流電圧に変換する。

このインバータ２０は、第１のスイッチング素子Ｑ１と、第１のスイッチング素子Ｑ１に直列に接続された第２のスイッチング素子Ｑ２と、駆動トランスＣＴと、インダクタＬ１と、コンデンサＣ５、Ｃ６及びＣ８と、抵抗器Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８と、サーミスタＰＴＣ１及びＰＴＣ２とを備える。

本実施の形態において、インバータ２０は、ハーフブリッジ形の自励インバータであって、交互にスイッチング動作を行う第１のスイッチング素子Ｑ１と第２のスイッチング素子Ｑ２とからなる直列回路が直流電源に接続されて構成されている。また、本実施の形態において、第１のスイッチング素子Ｑ１及び第２のスイッチング素子Ｑ２は、バイポーラ形トランジスタである。なお、本実施の形態において、自励インバータとは、駆動トランス及び複数のスイッチング素子を用いて、フィードバックのかかるインバータをいう。

第１のスイッチング素子Ｑ１のコレクタは、第１の整流回路１０の直流電圧出力端の正極及びコンデンサＣ５に接続されている。第１のスイッチング素子Ｑ１のエミッタは、抵抗器Ｒ５を介して、第２のスイッチング素子Ｑ２のコレクタ及び駆動トランスＣＴのコイルに接続されている。また、第１のスイッチング素子Ｑ１のベースは、抵抗器Ｒ７を介して駆動トランスＣＴのコイルに接続されている。

第２のスイッチング素子Ｑ２のコレクタは、抵抗器Ｒ５を介して第１のスイッチング素子Ｑ１のエミッタ及び駆動トランスＣＴのコイルに接続されている。第２のスイッチング素子Ｑ２のエミッタは、抵抗器Ｒ６を介して、第１の整流回路１０の直流電圧出力端の負極と、駆動トランスＣＴのコイルと、コンデンサＣ６及びＣ８とに接続されている。また、第２のスイッチング素子Ｑ２のベースは、抵抗器Ｒ８を介して駆動トランスＣＴのコイルに接続されている。

駆動トランスＣＴは、一次巻線（入力巻線）及び二次巻線（出力巻線）からなる巻線コイルによって構成されている。

インダクタＬ１は、チョークインダクタであって、一端が駆動トランスＣＴの出力側に接続されており、他端が第２の整流回路４０の入力側に接続されている。また、コンデンサＣ５は、一端が第１の整流回路１０の直流電圧出力端の正極に接続され、他端が第２の整流回路４０の入力側に接続されている。コンデンサＣ６は、一端が第１の整流回路１０の直流電圧出力端の負極に接続され、他端が第２の整流回路４０の入力側に接続されている。コンデンサＣ８は、一端が第１の整流回路１０の直流電圧出力端の負極に接続され、他端がインダクタＬ１の他端に接続されている。

サーミスタＰＴＣ１及びＰＴＣ２は、正の温度特性を有する熱感応素子である。つまり、サーミスタＰＴＣ１及びＰＴＣ２は、周辺の温度が上昇した場合に抵抗値が増加する特性を有する。サーミスタＰＴＣ１（第１のサーミスタ）は、抵抗器Ｒ７（第１の抵抗）と並列に接続されている。サーミスタＰＴＣ２（第２のサーミスタ）は、抵抗器Ｒ８（第２の抵抗）と並列に接続されている。

このように構成されるインバータ２０は、第１のスイッチング素子Ｑ１及び第２のスイッチング素子Ｑ２の直列回路の両端間に（インバータ２０の入力端に）所定の入力電圧Ｖｉｎが印加されるとともに、インバータ制御回路３０から起動制御信号（トリガ信号）が供給されることによって動作する。具体的には、駆動トランスＣＴの誘起に基づく自励発振によって第１のスイッチング素子Ｑ１と第２のスイッチング素子Ｑ２とが交互にオンオフ動作を行うことにより、インダクタＬ１とコンデンサＣ８との直列共振による交流の二次電圧が誘起され、この電圧が第２の整流回路４０に供給される。

次に、インバータ２０を制御するためのインバータ制御回路３０について説明する。インバータ制御回路３０（ＴＲＧ）は、インバータ２０の動作を制御するように構成されている。本実施の形態において、インバータ制御回路３０は、インバータ２０の動作を開始するとともにインバータ２０の動作を維持する。

インバータ制御回路３０は、抵抗器Ｒ１、Ｒ２及びＲ３と、当該抵抗器Ｒ１に直列に接続されたコンデンサＣ３と、抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ３との接続点に接続されたトリガダイオードＴＤとを有する。

抵抗器Ｒ１は、抵抗器Ｒ２を介して第１の整流回路１０の直流電圧出力端の正極に接続されるとともに、コンデンサＣ３を介して第１の整流回路１０の直流電圧出力端の負極に接続されている。コンデンサＣ３は、トリガダイオードＴＤの導通を制御するためのコンデンサであって、高電位側が抵抗器Ｒ１に接続され、低電位側が第１の整流回路１０の直流電圧出力端の負極に接続されている。なお、インバータ制御回路３０において、抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ３とは、時定数回路を構成している。抵抗器Ｒ３は、コンデンサＣ３と並列に接続されている。

また、トリガダイオードＴＤは、ダイオードで構成されるトリガ素子であって、規定の電圧（ブレークオーバー電圧）を超える電圧がかかった場合に導通状態となる。本実施の形態では、トリガダイオードＴＤは、コンデンサＣ３に保持される電圧値によってブレークオーバーして導通状態となる。そして、トリガダイオードＴＤは、インバータ２０の制御端子である第２のスイッチング素子Ｑ２のベースに接続されており、トリガダイオードＴＤが導通状態となることによってインバータ２０の動作が開始する。

すなわち、第２のスイッチング素子Ｑ２がインバータ制御回路３０によってオンすることにより初めてインバータ２０に電流が流れ始める。第２のスイッチング素子Ｑ２がオンのときに流れた負荷電流によって、駆動トランスＣＴの二次コイルに電圧が誘起され、第２のスイッチング素子Ｑ２がオフになるとともに第１のスイッチング素子Ｑ１がオンなる。一方、第１のスイッチング素子Ｑ１がオンのときに流れた負荷電流によって、駆動トランスＣＴの二次コイルに電圧が誘起され、第１のスイッチング素子Ｑ１がオフになるとともに第２のスイッチング素子Ｑ２がオンなる。このように、第１のスイッチング素子Ｑ１及び第２のスイッチング素子Ｑ２が交互にオンオフする定常動作を開始する。

なお、トリガダイオードＴＤとしては、例えば、電圧ブレークオーバーが２８〜３６Ｖのダイアックを用いることができる。

このように、インバータ制御回路３０は、インバータ２０を起動するための回路であって、抵抗器Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の分圧比によりコンデンサＣ３の両端にかかる電圧を調整する回路と、コンデンサＣ３の電圧値によってブレークオーバーするトリガダイオードＴＤとを有する。そして、インバータ制御回路３０からインバータ２０に対してトリガ信号が入力されることによって、インバータ２０の自励発振が開始する。

さらに、本実施の形態において、インバータ制御回路３０は、抵抗器Ｒ１に直列接続された抵抗器Ｒ２と、抵抗器Ｒ１と並列接続されたダイオードＤ１とを有する。ダイオードＤ１は、整流用ダイオードであって、ダイオードＤ１のアノード側は、抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ３との接続点、及び、トリガダイオードＴＤに接続されている。また、ダイオードＤ１のカソード側は、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２との接続点、インバータ２０における第１のスイッチング素子Ｑ１（エミッタ）と第２のスイッチング素子Ｑ２（コレクタ）との接続点、及び、コンデンサＣ４に接続されている。なお、コンデンサＣ４は、高電位側が第１の整流回路１０の直流電圧出力端の正極及び第１のスイッチング素子Ｑ１のコレクタに接続されており、低電位側がダイオードＤ１のカソードに接続されている。コンデンサＣ４は、スナバコンデンサであり、スイッチング素子Ｑ１及びＱ２が同時にオンすることを抑制するために適宜用いられる。

次に、第２の整流回路４０について説明する。第２の整流回路４０（ＤＢ２）は、第１の整流回路１０と同様に、４つのダイオードで構成されるブリッジ型全波整流回路であって、入力側の２つの端子はインバータ２０の出力側の２つの端子に接続され、出力側の２つの端子については高電位側が出力端子Ｐ３を介してＬＥＤ２のアノード側に接続され、低電位側が出力端子Ｐ４を介してＬＥＤ２のカソード側に接続されている。

第２の整流回路４０は、インバータ２０からの交流電圧を受けて、この交流電圧を全波整流した電圧を出力し、当該電圧をＬＥＤ２に供給する。

なお、第２の整流回路４０としては、例えば、２つのショットキーダイオードが直列接続された半導体部品を２つ組み合わせることによって構成することができる。

以上のようにして、本実施の形態に係る駆動回路１が構成されている。

また、本実施の形態において、ＬＥＤ２は１つであるが、ＬＥＤ２は複数個設けても構わない。この場合、複数のＬＥＤ２を直列接続しても構わないし、並列接続しても構わないし、あるいは、直列接続と並列接続とを組み合わせても構わない。

（回路動作）
次に、本実施の形態に係る駆動回路１の動作について説明する。

例えば、ＬＥＤ２を点灯させるためにユーザが壁スイッチをオン操作すると、入力端子Ｐ１及びＰ２に交流電源が供給され、第１の整流回路１０により平滑化された直流の入力電圧Ｖｉｎが生成される。入力電圧Ｖｉｎは、インバータ２０の入力端間、及び、インバータ制御回路３０の入力端間に供給される。

これにより、インバータ制御回路３０及びインバータ２０が動作する。すなわち、入力電圧Ｖｉｎがインバータ制御回路３０に供給されることにより、インバータ制御回路３０のコンデンサＣ３が充電されて、トリガダイオードＴＤがブレークオーバーする。この結果、トリガダイオードＴＤが導通状態となり、トリガ信号（トリガパルス）がインバータ２０の第２のスイッチング素子Ｑ２のベースに供給され、当該第２のスイッチング素子Ｑ２がオンする。

トリガ信号によって第２のスイッチング素子Ｑ２がオンすると、インバータ２０が起動し、駆動トランスＣＴの誘起に基づく自励発振により第１のスイッチング素子Ｑ１及び第２のスイッチング素子Ｑ２が交互にオンオフ動作を行い、交流の二次電圧が誘起される。これにより、当該二次電圧がインダクタＬ１とコンデンサＣ８との直列共振により高められた交流電圧が第２の整流回路４０に供給される。そして、第２の整流回路４０によって交流電圧が全波整流され、出力端子Ｐ３及びＰ４を介して所定の直流電圧（順方向電圧ＶＦ）がＬＥＤ２に供給される。これにより、ＬＥＤ２が所望の明るさで点灯する。

次に、ＬＥＤ２を消灯させるためにユーザが壁スイッチをオフ操作すると、入力端子Ｐ１及びＰ２への交流電源の供給が停止するのでＬＥＤ２は消灯する。

次に、温度変化が発生した場合の駆動回路１の動作を説明する。

サーミスタＰＴＣ１及びＰＴＣ２は、周辺温度がある閾値より低い場合には、所定の抵抗値を有し、周辺温度が上記閾値を超えた場合には、抵抗値が無限大となる特性を有する。

よって、通常点灯時（周辺温度が上記閾値より低い場合）には、第１のスイッチング素子Ｑ１のベース抵抗値は、並列に接続された抵抗器Ｒ７とサーミスタＰＴＣ１との合成抵抗値である。一方、周辺温度が上昇し、上記閾値を超えた場合には、サーミスタＰＴＣ１の抵抗値が無限大となるため、第１のスイッチング素子Ｑ１のベース抵抗値は、抵抗器Ｒ７の抵抗値になる。つまり、周辺温度が上昇した場合には、第１のスイッチング素子Ｑ１のベース抵抗が増加する。

同様に、通常点灯時には、第２のスイッチング素子Ｑ２のベース抵抗値は、並列に接続された抵抗器Ｒ８とサーミスタＰＴＣ２との合成抵抗値である。一方、周辺温度が上昇し、上記閾値を超えた場合には、サーミスタＰＴＣ２の抵抗値が無限大となるため、第２のスイッチング素子Ｑ２のベース抵抗値は、抵抗器Ｒ８の抵抗値になる。つまり、周辺温度が上昇した場合には、第２のスイッチング素子Ｑ２のベース抵抗が増加する。

このように、第１のスイッチング素子Ｑ１及び第２のスイッチング素子Ｑ２のベース抵抗が増加することにより、インバータ２０がＬＥＤ２へ供給する電力が減少する。具体的には、ＬＥＤ２に流れる電流が減少する。これにより、ＬＥＤ２の発熱量が減少する。

このように、本実施の形態に係る駆動回路１は、周辺温度が上昇した場合に、ＬＥＤ２の発熱量を減少させることで、ＬＥＤ２の温度を下げることができる。よって、駆動回路１は、ＬＥＤ２の劣化を抑制できる。

以上のように、本実施の形態に係る駆動回路１は、ＬＥＤ２を点灯するための駆動回路であって、ＬＥＤ２に電力を供給する自励インバータ２０を備える。自励インバータ２０は、サーミスタＰＴＣ１及びＰＴＣ２を含み、当該サーミスタＰＴＣ１及びＰＴＣ２の温度依存性により、温度が第１温度の場合には、第１電力値をＬＥＤ２に供給し、温度が第１温度より高い第２温度の場合には、第１電力値より低い第２電力値をＬＥＤ２に供給する。これにより、駆動回路１は、ＬＥＤ２の温度の上昇を低減できる。

なお、第２電力値は、サーミスタＰＣＴ１及びＰＣＴ２が設けられておらず、かつ、温度が第１温度の場合に第１電力値をＬＥＤ２に供給する回路が、温度が第２の温度の場合にＬＥＤ２に供給する第３電力値より小さくてもよい。つまり、第２電力値は、第１電力値と同じであってもよいし、第１電力値より大きくてもよい。

例えば、比較例として、サーミスタＰＣＴ１及びサーミスタＰＣＴ２を含まず、通常点灯時（温度が第１の温度の場合）に上記インバータ２０と同じ電力値をＬＥＤ２に供給する回路を考える。具体的には、この比較例の回路は、図１に示すインバータ２０からサーミスタＰＣＴ１及びＰＣＴ２を取り除き、通常点灯時にＬＥＤ２に供給される電力値がインバータ２０と同じになるように回路パラメータが調整された回路である。この電力値の調整は、例えば、抵抗器Ｒ７及びＲ８の抵抗値を変更することにより実現できる。つまり、この比較例の回路は、サーミスタが設けられていない点、及び、回路パラメータが調整されている点以外は、インバータ２０と同一の構成である。

この比較例の回路においても、当該回路の温度依存性により、温度の変化に伴いＬＥＤ２に供給する電力値は変動する。例えば、比較例の回路において、温度が上昇した場合に、ＬＥＤ２に供給する電力値が増加する場合には、サーミスタを用いて、この温度上昇に伴う電力値の増加を抑制するように、インバータ２０を構成してもよい。これにより、サーミスタを用いない場合に比べて、ＬＥＤ２の発熱を抑制できる。なお、この発熱の抑制の程度は、サーミスタと並列に接続されている抵抗（抵抗器Ｒ７及びＲ８）の抵抗値を変更することにより調整できる。

なお、本実施の形態に係る駆動回路１は、特に、駆動回路１の周辺温度が上昇しやすい環境で、駆動回路１が用いられる場合に有効である。具体的には、発光部（ＬＥＤ２）と、駆動回路１が近接配置されている場合、又は、発光部及び駆動回路１が密閉されている場合等に上記構成は有効である。

また、本実施の形態では、インバータ２０として、ハーフブリッジ形の自励インバータが用いられている。このように、ハーフブリッジ形の自励インバータを用いることにより、安価な駆動回路を実現できる。

さらに、このようなハーフブリッジ形の自励インバータに対して、安価なサーミスタを用いることで、低コストで周辺温度を低減できる駆動回路を実現できる。

（変形例）
なお、図１に示す構成は、一例であり、自励インバータにサーミスタを用いる構成であれば、上記以外の構成であってもよい。

図２は、本実施の形態の変形例に係る駆動回路１Ａの構成を示す図である。図２に示す駆動回路１Ａは、図１に示す駆動回路１に対して、インバータ２０Ａの構成がインバータ２０と異なる。具体的には、インバータ２０Ａは、サーミスタＰＴＣ１及びＰＴＣ２の代わりにサーミスタＰＴＣ３及びサーミスタＰＴＣ４を備える。

サーミスタＰＴＣ３及びＰＴＣ４は、正の温度特性を有する熱感応素子である。サーミスタＰＴＣ３（第１のサーミスタ）は、抵抗器Ｒ５（第１の抵抗）と並列に接続されている。サーミスタＰＴＣ４（第２のサーミスタ）は、抵抗器Ｒ６（第２の抵抗）と並列に接続されている。

以上の構成により、周辺温度が上昇した場合には、第１のスイッチング素子Ｑ１及び第２のスイッチング素子Ｑ２のエミッタ抵抗が増加する。これにより、図１に示す構成と同様に、周辺温度が上昇した場合に、インバータ２０ＡがＬＥＤ２へ供給する電力が減少する。

なお、上記説明では、インバータ２０は、サーミスタＰＴＣ１及びＰＴＣ２を共に備えるが、一方のみを備えてもよい。同様に、インバータ２０Ａは、サーミスタＰＴＣ３及びＰＴＣ４の一方のみを備えてもよい。

また、インバータ２０又は２０Ａは、サーミスタＰＴＣ１〜ＰＴＣ４の全てを備えてもよいし、その一部のみを備えてもよい。

また、上記説明では、自励インバータとして、ハーフブリッジ形の自励インバータが用いられる例を述べたが、ハーフブリッジ形以外の自励インバータが用いられてもよい。

また、上記説明では、サーミスタは、ある閾値温度を境に抵抗値が大きく変化する特性を有するとしたが、周辺温度に応じて線形的に抵抗値が変化する特性を有してもよい。

また、上記説明では、正の温度特性を有するサーミスタが用いられる例を述べたが、回路構成によっては負の温度特性を有するサーミスタを用いて上記と同様の効果を実現できる。

（照明用光源）
次に、駆動回路１及び１Ａの適用例について説明する。図３は、本実施の形態に係る照明用光源（ＬＥＤ光源）である電球形ランプ１００の外観斜視図である。

本実施の形態に係る駆動回路１及び１Ａは、当該駆動回路１又は１Ａによって点灯されるＬＥＤ２とともに、ＬＥＤ光源として利用することができる。なお、本実施の形態におけるＬＥＤ光源とは、任意の駆動回路によって点灯されるＬＥＤを搭載した装置をいう。ＬＥＤ光源の例には、単に、ＬＥＤと駆動回路とを組み合わせた装置の他に、従来の電球形蛍光灯などに代替する照明装置、及び、ハロゲン電球代替型の照明装置などの各種照明装置を含む。

図３に示すように、本実施の形態に係る電球形ランプ１００は、電球形蛍光灯又は白熱電球の代替品となる電球形ランプであって、グローブ１１０と、光源であるＬＥＤモジュール１２０と、支柱１３０と、支持部材１４０と、外郭筐体１８０と、口金１９０とを備える。

なお、電球形ランプ１００は、グローブ１１０と外郭筐体１８０と口金１９０とによって外囲器が構成されている。

グローブ１１０は、ＬＥＤモジュール１２０から放出される光をランプ外部に取り出すための略半球状の透光性カバーである。本実施の形態におけるグローブ１１０は、可視光に対して透明なシリカガラス製のガラスバルブ（クリアバルブ）である。したがって、グローブ１１０内に収納されたＬＥＤモジュール１２０は、グローブ１１０の外側から視認することができる。

ＬＥＤモジュール１２０は、グローブ１１０によって覆われている。これにより、グローブ１１０の内面に入射したＬＥＤモジュール１２０の光は、グローブ１１０を透過してグローブ１１０の外部へと取り出される。本実施の形態において、グローブ１１０は、ＬＥＤモジュール１２０を収納するように構成されている。

グローブ１１０の形状は、一端が球状に閉塞され、他端に開口部を有する形状である。具体的には、グローブ１１０の形状は、中空の球の一部が、球の中心部から遠ざかる方向に伸びながら狭まったような形状であり、球の中心部から遠ざかった位置に開口部が形成されている。このような形状のグローブ１１０としては、一般的な電球形蛍光灯又は白熱電球と同様の形状のガラスバルブを用いることができる。例えば、グローブ１１０として、Ａ形、Ｇ形又はＥ形等のガラスバルブを用いることができる。

また、グローブ１１０の開口部は、支持部材１４０の表面に載置される。この状態で、支持部材１４０と外郭筐体１８０との間にシリコーン樹脂等の接着剤を塗布することによってグローブ１１０が固定される。

なお、グローブ１１０は、必ずしも可視光に対して透明である必要はなく、グローブ１１０に光拡散機能を持たせてもよい。例えば、シリカ或いは炭酸カルシウム等の光拡散材を含有する樹脂、又は白色顔料等をグローブ１１０の内面又は外面の全面に塗布することによって乳白色の光拡散膜を形成することができる。このように、グローブ１１０に光拡散機能を持たせることにより、ＬＥＤモジュール１２０からグローブ１１０に入射する光を拡散させることができるので、ランプの配光角を拡大することができる。

また、グローブ１１０の形状としては、Ａ形等に限らず、回転楕円体又は偏球体であってもよい。グローブ１１０の材質としては、ガラス材に限らず、アクリル（ＰＭＭＡ）又はポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂等を用いてもよい。

ＬＥＤモジュール１２０は、発光素子（ＬＥＤ２）を有する発光モジュールであって、白色等の所定の色（波長）の光を放出する。ＬＥＤモジュール１２０は、支柱１３０によってグローブ１１０内に中空に保持されており、リード線１５３ａ及び１５３ｂを介して駆動回路１又は１Ａから供給される電力によって発光する。

支柱１３０は、グローブ１１０の開口部の近傍からグローブ１１０の内方に向かって延設された長尺状部材である。支柱１３０は、ＬＥＤモジュール１２０を支持する支持部材として機能し、支柱１３０の一端にはＬＥＤモジュール１２０が接続されている。一方、支柱１３０の他端には支持部材１４０が接続されている。

支持部材１４０は、支柱１３０を支持する支持台である。

外郭筐体１８０は、外郭部材である。また、外郭筐体１８０の内部に駆動回路１又は１Ａが配置されている。

口金１９０は、ＬＥＤモジュール１２０（ＬＥＤ２）を発光させるための電力をランプ外部から受電する受電部である。口金１９０は、例えば、照明器具のソケットに取り付けられる。これにより、口金１９０は、電球形ランプ１００を点灯させる際に、照明器具のソケットから電力を受けることができる。口金１９０には、例えばＡＣ１００Ｖの商用電源から交流電力が供給される。本実施の形態における口金１９０は二接点によって交流電力を受電し、口金１９０で受電した電力は、駆動回路１又は１Ａに入力される。口金１９０の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、ねじ込み型のエジソンタイプ（Ｅ型）の口金を用いている。例えば、口金１９０は、Ｅ２６形又、Ｅ１７形、又はＥ１６形等である。

なお、ここでは、照明用光源が電球形ＬＥＤランプである場合の例を示したが、駆動回路１又は１Ａは、直管形ＬＥＤランプ等の他の形状の照明用光源にも適用できる。

（照明装置）
また、本発明は、照明用光源（電球形ランプ１００）として実現することができるだけでなく、照明用光源を備える照明装置としても実現することができる。以下、本実施の形態に係る照明装置２００について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る照明装置２００の概略断面図である。

図４に示すように、本実施の形態に係る照明装置２００は、例えば、室内の天井に装着されて使用され、上記の実施の形態に係る電球形ランプ１００と、点灯器具２０３とを備える。

点灯器具２０３は、電球形ランプ１００を消灯及び点灯させるものであり、天井に取り付けられる器具本体２０４と、電球形ランプ１００を覆う透光性のランプカバー２０５とを備える。

器具本体２０４は、ソケット２０４ａを有する。ソケット２０４ａには、電球形ランプ１００の口金１９０がねじ込まれる。このソケット２０４ａを介して電球形ランプ１００に電力が供給される。

なお、上記説明では、駆動回路１又は１Ａが、電球形ランプ１００に搭載される例を説明したが、駆動回路１又は１Ａは、点灯器具２０３（器具本体２０４）に搭載されてもよい。

また、駆動回路１又は１Ａは、少なくともインバータ２０又は２０Ａを備えればよい。例えば、第２の整流回路４０は、ＬＥＤモジュール１２０に含まれてもよい。また、駆動回路１又は１Ａが点灯器具２０３に含まれる場合には、図１又は図２に示す構成のうち一部が、照明用光源（電球形ランプ１００）に含まれてもよい。逆に、駆動回路１又は１Ａが照明用光源に含まれる場合には、図１又は図２に示す構成のうち一部が、点灯器具２０３に含まれてもよい。

以上、本発明の実施の形態に係る駆動回路、照明用光源及び照明装置について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記説明では、バイポーラ形トランジスタを用いた例を述べたが、ＭＯＳ型トランジスタ等の他の種類のトランジスタを用いてもよい。

また、上記の実施の形態において、発光素子としてＬＥＤを例示したが、発光素子として半導体レーザ等の半導体発光素子、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）又は無機ＥＬ等の固体発光素子を用いてもよい。

また、上記で用いた数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。また、上記で示した各構成要素の材料は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された材料に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。

また、上記回路図に示す回路構成は、一例であり、本発明は上記回路構成に限定されない。つまり、上記回路構成と同様に、本発明の特徴的な機能を実現できる回路も本発明に含まれる。例えば、上記回路構成と同様の機能を実現できる範囲で、ある素子に対して、直列又は並列に、スイッチング素子（トランジスタ）、抵抗素子、又は容量素子等の素子を接続したものも本発明に含まれる。言い換えると、上記実施の形態における「接続される」とは、２つの端子（ノード）が直接接続される場合に限定されるものではなく、同様の機能が実現できる範囲において、当該２つの端子（ノード）が、素子を介して接続される場合も含む。

以上、一つまたは複数の態様に係る駆動回路、照明用光源及び照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

１、１Ａ 駆動回路
２ ＬＥＤ（発光素子）
１０ 第１の整流回路（ＤＢ１）
２０、２０Ａ インバータ（自励インバータ）（ＩＮＶ）
３０ インバータ制御回路（ＴＲＧ）
４０ 第２の整流回路（ＤＢ２）
１００ 電球形ランプ（照明用光源）
１１０ グローブ
１２０ ＬＥＤモジュール
１３０ 支柱
１４０ 支持部材
１５３ａ、１５３ｂ リード線
１８０ 外郭筐体
１９０ 口金
２００ 照明装置
２０３ 点灯器具
２０４ 器具本体
２０４ａ ソケット
２０５ ランプカバー
ＡＣ ＡＣ電源
Ｃ１、Ｃ２ 平滑コンデンサ
Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ８、Ｃ９ コンデンサ
ＣＴ 駆動トランス
Ｄ１ ダイオード
ＦＳ 電流ヒューズ素子
Ｌ１ インダクタ
ＮＦ ノイズフィルタ
Ｐ１、Ｐ２ 入力端子
Ｐ３、Ｐ４ 出力端子
ＰＴＣ１、ＰＴＣ２、ＰＴＣ３、ＰＴＣ４ サーミスタ
Ｑ１ 第１のスイッチング素子
Ｑ２ 第２のスイッチング素子
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９ 抵抗器（抵抗）
ＴＤ トリガダイオード

Claims (7)

1. 発光素子を点灯するための駆動回路であって、
   前記発光素子に電力を供給する自励インバータを備え、
   前記自励インバータは、サーミスタを含み、当該サーミスタの温度依存性により、温度が第１温度の場合には、第１電力値を前記発光素子に供給し、温度が前記第１温度より高い第２温度の場合には、第２電力値を前記発光素子に供給し、
   前記第２電力値は、前記サーミスタが設けられておらず、かつ、温度が前記第１温度の場合に前記第１電力値を前記発光素子に供給する回路が、温度が前記第２の温度の場合に前記発光素子に供給する第３電力値より小さい
   駆動回路。
2. 前記自励インバータは、ハーフブリッジ形の自励インバータである
   請求項１に記載の駆動回路。
3. 前記サーミスタは、正の温度特性を有する
   請求項２に記載の駆動回路。
4. 前記自励インバータは、
   直列に接続され、交互にスイッチング動作を行う第１及び第２のスイッチング素子と、
   前記第１のスイッチング素子のベースに接続された第１の抵抗と、
   前記第２のスイッチング素子のベースに接続された第２の抵抗とを備え、
   前記サーミスタは、第１及び第２のサーミスタを含み、
   前記第１のサーミスタは、前記第１の抵抗と並列に接続されており、
   前記第２のサーミスタは、前記第２の抵抗と並列に接続されている
   請求項３に記載の駆動回路。
5. 前記自励インバータは、
   直列に接続され、交互にスイッチング動作を行う第１及び第２のスイッチング素子と、
   前記第１のスイッチング素子のエミッタに接続された第１の抵抗と、
   前記第２のスイッチング素子のエミッタに接続された第２の抵抗とを備え、
   前記サーミスタは、第１及び第２のサーミスタを含み、
   前記第１のサーミスタは、前記第１の抵抗と並列に接続されており、
   前記第２のサーミスタは、前記第２の抵抗と並列に接続されている
   請求項３に記載の駆動回路。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動回路と、
   前記駆動回路によって点灯される発光素子とを備える
   照明用光源。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動回路と、
   前記駆動回路によって点灯される発光素子とを備える
   照明装置。

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