ＬＥＤ点灯装置及びＬＥＤ電球
【課題】ＬＥＤ電球が高圧放電ランプ用安定器（チョークコイル）を介して電源に接続されてしまった場合でも、そのＬＥＤ電球を再使用可能な状態で保護する構成を提供する。
【解決手段】入力電圧を整流する整流回路、整流回路の出力からＬＥＤ素子に流れる電流を制限する電流制限回路、電流制限回路の出力を制御する制御回路、及びＬＥＤ素子に並列接続された平滑コンデンサを備えたＬＥＤ点灯装置において、印加される電圧がブレークダウン電圧を超えると導通する電圧スイッチ素子とインピーダンス素子の直列回路を整流回路の出力端間に接続し、インピーダンス素子に発生する電圧が所定の閾値を超えた場合に制御回路が電流制限回路を非動作状態とするように構成した。
【解決手段】入力電圧を整流する整流回路、整流回路の出力からＬＥＤ素子に流れる電流を制限する電流制限回路、電流制限回路の出力を制御する制御回路、及びＬＥＤ素子に並列接続された平滑コンデンサを備えたＬＥＤ点灯装置において、印加される電圧がブレークダウン電圧を超えると導通する電圧スイッチ素子とインピーダンス素子の直列回路を整流回路の出力端間に接続し、インピーダンス素子に発生する電圧が所定の閾値を超えた場合に制御回路が電流制限回路を非動作状態とするように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤ点灯装置及びそれを用いたＬＥＤ電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤの高輝度化が進み、白熱電球や電球形蛍光灯に代わりＬＥＤ電球が普及しつつある。
図９にＬＥＤ電球用の従来のＬＥＤ点灯装置の一例を示す（例えば、特許文献１）。図９のＬＥＤ点灯装置は、ＡＣ電源１からの入力を整流する整流回路２、整流回路２の出力からＬＥＤ素子９に流れる電流を制限する電流制限回路、及び電流制限回路の出力を制御する制御回路３からなる。電流制限回路はダイオード４、トランジスタ５、電流検出抵抗６、コイル７及びコンデンサ１９からなる降圧チョッパ回路で構成される。図９の点灯装置では、入力電圧に対応して整流回路２の出力が脈流電圧となるため、図１０のＬＥＤ電流−１で示すように、入力電圧のゼロクロスに対応してＬＥＤ素子９に流れる電流が途切れる。即ち、入力電圧の周波数（例えば、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ）の２倍の周波数でＬＥＤ素子がＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことになる。このＯＮ／ＯＦＦの繰返しがあると、特にＯＦＦ期間が長い場合、ユーザに光のチラツキ感を与えたり目の疲れや違和感をもたらしたりすることになり、照明として質の低い光となってしまう。
【０００３】
そこで、図１１に示すＬＥＤ点灯装置のように、整流回路２の出力端に平滑コンデンサ２０を設けて整流回路２の出力電圧を直流化することにより、ＬＥＤ素子９に流れる電流を図１０のＬＥＤ電流−２で示すように直流化することが考えられる。この構成によると、ＬＥＤ電流は連続的となり、照明として質の高い光を得ることができる。しかし、このようないわゆるコンデンサインプット型の回路では、入力力率が悪く、降圧チョッパ回路の動作／非動作に関係なくＡＣ電源１を投入した際の突入電流も大きくなる問題がある。さらに、電源高調波成分も多くなり、ＡＣ電源１側からみても好ましくない。
【０００４】
そして、上記の問題点を解決するために、図１２Ａに示すＬＥＤ点灯装置が提案された。図１２Ａに示す点灯装置は、図９の点灯装置のコンデンサ１９の代わりにそれよりも容量の大きい電解コンデンサ８を設け、降圧チョッパ回路の出力側で入力電圧の脈流を平滑化するものである。図１０のＬＥＤ電流−３で示すように、ＬＥＤ電流には入力電圧に応じたリップルが発生するものの、ＯＦＦ期間がないため、照明として質の高い光を得ることができる。しかも、入力力率、電源高調波も図９に示す点灯装置とほぼ同等であり、好ましい。また、電解コンデンサ８にコイル７、スイッチ素子５及び電流検出抵抗６等が直列接続されているので、ＡＣ電源投入時の突入電流も抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１６６１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、図１２Ａに示すような点灯装置には、以下のような問題があることが発見された。
上記のようなＬＥＤ点灯装置を内蔵するＬＥＤ電球はＥ２６口金などの規格化された口金を備え、簡単に既存の電球と交換できるようになっており、その入力電源として商用ＡＣ電源が想定されている。
一方、店舗等では従来から演色性の高いメタルハライドランプのような高圧放電ランプが使用されてきた。この高圧放電ランプもＬＥＤ電球と同様にＥ２６口金などの口金を備えている。高圧放電ランプの場合、その口金ソケットと商用ＡＣ電源の間に安定器が接続される必要があり、その安定器として銅・鉄からなるチョークコイルが用いられる場合が多い。
ここで、上記のＬＥＤ電球が誤って高圧放電ランプと交換されてしまった場合、図１２Ｂのように、ＬＥＤ点灯装置が高圧放電ランプ用安定器のチョークコイル２１を介してＡＣ電源１に接続されてしまうことになる。
【０００７】
図１２Ａの接続（即ち、ＬＥＤ点灯装置がＡＣ電源１に直接接続される場合）において、点灯装置の入力電流は、図１３Ａに示すように入力電圧のゼロクロスに対応して電流が流れないＯＦＦ期間を有し、電流勾配（ｄｉ／ｄｔ）の大きい入力電流波形となる。図１２Ｂの接続において、上記のような電流勾配の大きい電流がチョークコイル２１を介して流れようとすると、この電流勾配（ｄｉ／ｄｔ）に起因してチョークコイル２１に起電圧が生じる。この起電圧により、図１３Ｂに示すように点灯装置への入力電圧が振動し、そのピーク電圧が通常よりも高くなる。具体的には、当初想定していた入力ピーク電圧（例えば、ＡＣ１００Ｖ入力の場合で１４０Ｖ程度（破線参照））に対して、その数倍のピーク電圧が点灯装置に入力されることになってしまう。
【０００８】
この過電圧が、回路部品の最大定格を超えると装置が故障し、あるいは、過電圧吸収素子（サージアブソーバ）の焼損、異電圧入力の保護回路の作動（バリスタの短絡）、ヒューズの溶断等の原因となり、いずれの場合もその後、点灯装置は再使用できなくなる。また、これらの故障の結果として電源ラインに直列に挿入されている他の点灯装置のヒューズが溶断して異常状態の継続を防止する構成となっているものの、電源ラインに安定器（チョークコイル）が介在しているため、それにより電流制限されてヒューズが溶断しにくくなる。その結果として、異常状態が継続して電源ラインに異常な電流が流れ続けてしまう可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明はＬＥＤ電球が高圧放電ランプ用安定器（チョークコイル）を介して電源に接続されてしまった場合でも、そのＬＥＤ電球を再使用可能な状態で保護する構成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】
【００１０】
本発明の第１の側面は、入力電圧を整流する整流回路、整流回路の出力からＬＥＤ素子に流れる電流を制限する電流制限回路、電流制限回路の出力を制御する制御回路、及びＬＥＤ素子に並列接続された平滑コンデンサを備えたＬＥＤ点灯装置である。このＬＥＤ点灯装置において、印加される電圧がブレークダウン電圧を超えると導通する電圧スイッチ素子とインピーダンス素子の直列回路を整流回路の出力端間に接続し、インピーダンス素子に発生する電圧が所定の閾値を超えた場合に制御回路が電流制限回路を非動作状態とするように構成した。
【００１１】
ここで、電流制限回路はその出力電流を検出する電流検出抵抗を有し、制御回路が電流検出抵抗に発生する検出電圧に基づいて電流制限回路の出力を制御するよう構成され、インピーダンス素子をこの電流検出抵抗としてもよい。
さらに、積分回路が整流素子を介して整流回路の出力端間に接続され、積分回路の積分出力端に電圧スイッチ素子とインピーダンス素子の直列回路が接続されるようにしてもよい。
また、電流制限回路を降圧チョッパ回路で構成し、電流検出抵抗が降圧チョッパ回路のスイッチング素子に流れる電流を検出するように接続され、制御回路がスイッチング素子をＰＷＭ制御するように構成してもよい。
【００１２】
本発明の第２の側面は、上記のＬＥＤ点灯装置、ＬＥＤ素子、ＬＥＤ点灯装置及びＬＥＤ素子を保持するハウジング、並びにハウジングに結合されるとともに整流回路の入力端が電気的に接続される規格化された口金を備えたＬＥＤ電球である。ここで、口金をＥ１７又はＥ２６口金とした。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施例によるＬＥＤ点灯装置の回路図である。
【図２】本発明の第１の実施例によるＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施例によるＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図４】本発明の第２の実施例によるＬＥＤ点灯装置の回路図である。
【図５】本発明の第２の実施例によるＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施例によるＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図７】本発明の第３の実施例によるＬＥＤ点灯装置の回路図である。
【図８】本発明の第４の実施例によるＬＥＤ電球を示す図である。
【図９】従来のＬＥＤ点灯装置の回路図である。
【図１０】従来のＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図１１】従来のＬＥＤ点灯装置の回路図である。
【図１２Ａ】従来のＬＥＤ点灯装置の回路図である。
【図１２Ｂ】従来のＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図１３Ａ】図１２ＡのＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図１３Ｂ】図１２ＢのＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のＬＥＤ点灯装置は、それを搭載するＬＥＤ電球が誤って高圧放電ランプと交換されてＡＣ電源から高圧放電ランプ用安定器（チョークコイル）を介して接続されてしまった場合、ＬＥＤ点灯装置の動作を停止する構成を備える。それにより、図１３Ｂに示したような入力電圧の振動を停止させ、点灯装置の故障を回避するものである。なお、以降の説明において、高圧放電ランプが装着されていたソケットにＬＥＤ電球が装着されることを「誤装着」というものとする。また、「チョークコイル」とは高圧放電ランプ用安定器のチョークコイルをいうものとする。
【００１５】
実施例１．
図１に本発明の第１の実施例によるＬＥＤ点灯装置を示す。ＬＥＤ点灯装置は、入力電圧を整流する整流回路２、整流回路２の出力からＬＥＤ素子９に流れる電流を制限する電流制限回路、電流制限回路の出力を制御する制御回路３、及びＬＥＤ素子９に並列接続された平滑コンデンサ８を備える。
【００１６】
上記電流制限回路はダイオード４、トランジスタ５（スイッチング素子）、電流検出抵抗６及びコイル７で主に構成される降圧チョッパ回路からなる。但し、電流制限回路は整流回路２からＬＥＤ素子９へ流れる電流を制限できればフライバックコンバータ等の他の形式の回路構成であってもよい。また、平滑コンデンサ８は電解コンデンサ等からなり、ＬＥＤ素子９への電流を平滑化する。
【００１７】
ここで、入力電圧はＡＣ電源１（例えば、商用電源）に接続される場合、及びＡＣ電源１からチョークコイル２１を介して接続される場合の双方を想定している。整流回路２は、本実施例では全波整流回路（ダイオードブリッジ）であるが、半波整流回路でも本発明は成り立つ。またさらに、多数のＬＥＤ素子を接続する場合等、高い整流電圧が必要な場合は倍電圧回路等を用いることもできる。
【００１８】
制御回路３は、電流制御回路の出力電流を電流検出抵抗６に発生する電圧によって検出し、この出力電流が設定値となるようにトランジスタ５をＰＷＭ制御する。図２は電流検出抵抗６に発生する検出電圧を示す。図示するように、制御回路３は、トランジスタ５をＯＮし、検出電圧（Ｖsen1）が所定値（Ｖref1）に達するとトランジスタ５を所定時間ＯＦＦしてから再びＯＮする。この繰返しにより上記のＰＷＭ制御が行われる。なお、上述のように、図１では制御回路３としてＰＷＭ制御回路を示すが、電流制限回路が他の構成からなる場合には他の制御形態の制御回路となり得る。例えば、ＬＥＤ素子９に直列接続されるコイルのインピーダンスを高周波スイッチングにより制御するような構成の場合には、制御回路３は周波数制御回路となり得る。
【００１９】
本実施例の点灯装置は、さらに、電圧スイッチ素子１０と抵抗１１の直列回路を整流回路２の出力端間に備え、抵抗１１に発生する電圧が制御回路３に入力される。電圧スイッチ素子１０は、印加される電圧がブレークダウン電圧を超えると導通する素子であり、例えば、放電ギャップ（アレスタ）、サイダック、サイリスタ、トランジスタ等、ブレークダウン電圧を設定できる素子であればよい。電圧スイッチ素子１０のブレークダウン電圧の設定値は、点灯装置がチョークコイル２１を介さずにＡＣ電源に接続された場合に入力される電圧のピーク値よりも高く、点灯装置内の電子部品の最大定格電圧よりも低いものとする。例えば、点灯装置の入力電圧がＡＣ１００Ｖ用のものであり、使用する回路部品のうちの最も低い最大定格電圧が２５０Ｖである場合、ブレークダウン電圧は約１６０Ｖ（＞１００Ｖ×１１０％×√２）以上２５０Ｖ未満となる値に設定すればよい。
【００２０】
ここで、図１の点灯装置を搭載したＬＥＤ電球が誤装着されてチョークコイル２１を介してＡＣ電源に接続された場合を想定する。トランジスタ５が駆動開始すると入力電圧が振動し、これに対応して振動した整流電圧が整流回路２から出力される。ここで、入力電圧の整流電圧のピークが上記ブレークダウン電圧を超えると電圧スイッチ素子１０が導通する。電圧スイッチ素子１０が導通すると抵抗１１に電圧が発生し、その電圧が制御回路３に入力される。
【００２１】
図３に、電流検出抵抗６及び抵抗１１から制御回路３への入力電圧を示す。同図において、下段（Ｖsen1）は電流検出抵抗６に発生する検出電圧、上段（Ｖsen2）は抵抗１１に発生する電圧を示す。同図はトランジスタ５が動作を開始して間もなく電圧スイッチ素子１０が導通して抵抗１１に電圧が発生することを示している。即ち、制御回路３は、抵抗１１に発生する電圧（Ｖsen2）が所定の閾値（Ｖref2）を超えると、トランジスタ５を停止することにより電流制限回路を非動作としてＬＥＤ素子９を消灯する。制御回路３においてトランジスタ５のＯＦＦ状態がラッチされ、入力電源（即ち、ＡＣ電源１）が遮断されるまで停止状態が維持される。トランジスタ５のＯＦＦ状態が維持されて回路電流がなくなることにより入力電圧の振動がおさまり、入力電圧は、ＡＣ電源１の実効値×√２をピーク電圧とする正弦波（以下、「通常の正弦波」という）となる。
【００２２】
上記動作によりＬＥＤ電球が誤装着された場合であっても、点灯装置は故障することなく保護される。従って、本実施例の点灯装置を搭載したＬＥＤ電球は、その後チョークコイル２１を介さない通常の商用ＡＣ電源に接続すれば問題なく使用できる。
【００２３】
実施例２．
実施例１では電圧スイッチ素子１０及び抵抗１１の直列抵抗を設ける構成を示したが、本実施例では、電流検出抵抗６が抵抗１１の役割を兼ねる構成を示す。
図４は本発明の第２の実施例によるＬＥＤ点灯装置を示す。本実施例では、電圧スイッチ素子１０が電流検出抵抗６に直列接続される。
【００２４】
ここで、図５に、制御回路３に用いるドライバＩＣの構成を示す。電流検出抵抗６に発生する検出電圧が比較器１２及び１３に入力され、それぞれ基準電圧１４及び１５と比較される。比較器１２はゲートドライバのためのものであり、検出電圧が基準電圧１４の値を超えるとＬｏｗ信号をゲートドライバ部に出力する。ゲートドライバ部は、トランジスタ５をＯＮし、比較器１２のＬｏｗ出力を受けて所定期間トランジスタ５をＯＦＦしてから再びＯＮする。このＯＮ／ＯＦＦ動作の繰返しによりＰＷＭ制御が行われる。比較器１３は保護用ロジックのためのものであり、検出電圧が基準電圧１５を超えるとＬｏｗ信号をロジック部に出力する。ロジック部にＬｏｗ信号が入力されると、制御回路３はトランジスタ５を停止して電流制限回路を非動作とする。制御回路３はこのトランジスタ５のＯＦＦ状態をＡＣ電源１の遮断時までラッチする。
【００２５】
本実施例でも実施例１と同様に、図４の点灯装置を搭載したＬＥＤ電球が誤装着されてチョークコイル２１を介してＡＣ電源に接続された場合を想定する。トランジスタ５が駆動を開始すると入力電圧が振動し、振動した整流電圧が整流回路２から出力される。ここで、入力電圧の整流電圧のピークが上記ブレークダウン電圧を超えると電圧スイッチ素子１０が導通する。電圧スイッチ素子１０が導通すると電流検出抵抗６に電圧が発生し、この検出電圧が制御回路３に入力される。
【００２６】
図６に、電流検出抵抗６から制御回路３への入力電圧を示す。同図はトランジスタ５が動作を開始して間もなく電圧スイッチ素子１０が導通することを示している。即ち、制御回路３は、検出電圧が基準電圧１４の値（Ｖref1）を超えないようにトランジスタ５をＰＷＭ制御する一方、このＰＷＭ制御とは関係なく検出電圧が基準電圧１５の値（Ｖref2）を超えるとトランジスタ５を停止する。そして、制御回路３においてトランジスタ５のＯＦＦ状態がラッチされ、ＡＣ電源１が遮断されるまで停止状態、即ち、消灯状態が維持される。トランジスタ５のＯＦＦ状態が維持されて回路電流がなくなることにより入力電圧の振動がおさまり、入力電圧は通常の正弦波となる。
【００２７】
本実施例の構成により、第１の実施例の構成による効果に加えて、必要最小限の追加部品で誤装着対策を行うことができる。本実施例は電圧スイッチ素子１０を従来の構成に追加するだけで実現できる。従って、回路部品の実装面積が小さく、実装部品面積及び部品点数が制限されるＬＥＤ電球用の点灯装置において、本実施例は非常に有利である。
【００２８】
実施例３．
実施例２では整流回路２の出力端に直接電圧スイッチ素子１０を接続したが、本実施例では積分回路を介して電圧スイッチ素子１０を接続する構成を示す。
図７に本発明の第３の実施例によるＬＥＤ点灯装置の回路図を示す。同図の点灯装置では、整流回路２の出力端に、ダイオード１６を介して抵抗１７とコンデンサ１８からなる積分回路が接続され、その積分出力端に（即ち、コンデンサ１８に並列に）電圧スイッチ素子１０と電流検出抵抗６の直列回路が接続される。
【００２９】
実施例１及び２と同様に、図７の点灯装置を搭載したＬＥＤ電球が誤装着されてチョークコイル２１を介してＡＣ電源に接続された場合を想定する。トランジスタ５が駆動を開始すると入力電圧が振動し、振動した整流電圧が整流回路２から出力される。そして、振動した整流出力電圧がコンデンサ１８に充電され、その充電電圧が電圧スイッチ素子１０のブレークダウン電圧を超えると電圧スイッチ素子１０が導通する。電圧スイッチ素子１０が導通すると電流検出抵抗６に電圧が発生し、その検出電圧が制御回路３に入力される。
【００３０】
上記構成により、異常なピーク電圧が累積的に所定幅だけ入力された場合のみ、制御回路３がトランジスタ５の動作を停止させることになる。言い換えると、正常入力電圧時に単発のサージ電圧がノイズとして印加された場合であってもトランジスタ５は停止されない。また、この構成は実施例１の構成に組み合わせることもできる。即ち、電圧スイッチ素子１０と抵抗１１の直列回路をコンデンサ１８に並列接続し、電圧スイッチ素子１０と抵抗１１の接続点を制御回路３に接続してもよい。
【００３１】
電圧スイッチ素子１０が導通した後の動作は実施例２と同様である。即ち、制御回路３は、電流検出抵抗６に発生する検出電圧が基準電圧１５の値（Ｖref2）を超えるとトランジスタ５の動作を停止して消灯する。そして、制御回路３においてトランジスタ５のＯＦＦ状態がラッチされ、ＡＣ電源１が遮断されるまで停止状態が維持される。トランジスタ５のＯＦＦ状態が維持されて回路電流がなくなることにより入力電圧の振動がおさまり、入力電圧は通常の正弦波となる。
【００３２】
本実施例の構成により、第２の実施例の構成による効果に加えて、入力ノイズに起因する制御回路３での誤検出を防止することができる。従って、実施例２の場合と比べて、電圧スイッチ素子１０のブレークダウン電圧を低くすることができるので、使用する回路部品の最も低い最大定格電圧とブレークダウン電圧とのマージンを大きくとることができ、保護動作の信頼性を高めることができる。
【００３３】
実施例４．
本実施例は上記実施例１〜３のＬＥＤ点灯装置を搭載したＬＥＤ電球を示す。
図８は本実施例によるＬＥＤ電球である。ＬＥＤ電球は、上述したＬＥＤ点灯装置６０、ＬＥＤ素子９０、ＬＥＤ点灯装置６０及びＬＥＤ素子９０を保持するハウジング７０、ハウジング７０に取り付けられたカバー７５、並びにハウジング７０に結合されるとともに整流回路２の入力端が配線６１及び６２を介して電気的に接続される規格化された口金８０を備える。なお、ＬＥＤ電球の仕様に応じてカバー７５はあってもなくてもよい。なお、図面（特に、ハウジング７０の内部に配置される点灯装置６０、配線６１及び６２並びにＬＥＤ素子９０）は模式的に示したものであり、配置、形状及び大きさは図示したものに限定されない。
【００３４】
口金８０はＥ１７又はＥ２６口金であればよいが、本発明は、高圧放電ランプの口金と互換性があるものであれば、Ｅ１０〜Ｅ３９等の他のサイズの口金や、回しこみタイプの口金だけでなく差し込みタイプの口金を有するＬＥＤ電球にも適用できる。
【００３５】
本実施例によると、誤装着の場合でも故障しないＬＥＤ点灯装置が内蔵されているので、安全に使用できるＬＥＤ電球を提供することができ、かつ、誤装着による故障ＬＥＤ電球の廃棄といった資源の無駄を回避することができる。
【００３６】
上記に、本発明の最も好適な実施例を示したが、以下を注記しておく。
（１）各実施例において、電圧スイッチ素子１０について、保護動作後に印加される電圧がブレークダウン電圧以下となった場合でも非導通状態を維持するものとすることが待機電力等の観点から望ましい。
【００３７】
（２）実施例１では、電圧スイッチ素子１０に接続されるインピーダンス素子として抵抗１１を用いたが、インピーダンス素子は、抵抗、コンデンサ若しくはインダクタ又はこれらの組合せを用いることができる。但し、インダクタのみを用いる場合には、上記（１）のように、電圧スイッチ素子１０を、保護動作後に印加される電圧がブレークダウン電圧以下になると非導通状態となるものとする必要がある。
【００３８】
（３）実施例１では、電圧スイッチ素子１０と抵抗１１の直列回路において、電圧スイッチ素子１０を高電位側に配置するようにしたが、低電位側に配置してもよい。この場合、電圧スイッチ素子１０に追加の抵抗を並列接続して抵抗１１と分圧回路を構成してもよい。この構成では、制御回路３は、それまで抵抗１１を介して入力されていた電圧が閾値以下に低下することを検出して（言い換えると、抵抗１１に発生する電圧が所定値以上になることを検出して）トランジスタ５の動作を停止させることになる。
【００３９】
（４）各実施例はＡＣ電源１をＡＣ１００Ｖ電源として説明したが、ＡＣ２００Ｖ電源にも本発明を適用できる。そして、例えば、使用する回路部品の最も低い最大定格電圧が５００Ｖであった場合、電圧スイッチ素子１０のブレークダウン電圧は３１１Ｖ（＞２００Ｖ×１０％×√２）以上５００Ｖ未満とする必要がある。また、ＡＣ電源１は商用電源に限らず、構内電源、自家発電等の電源が適用されてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
２．整流回路
３．制御回路
４．ダイオード
５．トランジスタ
６．電流検出抵抗
７．コイル
８．平滑コンデンサ
９．ＬＥＤ素子
１０．電圧スイッチ素子
１１．抵抗
１２、１３．比較器
１４、１５．基準電圧
１６．ダイオード
１７．抵抗
１８．コンデンサ
６０．ＬＥＤ点灯装置
７０．ハウジング
８０．口金
９０．ＬＥＤ素子
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤ点灯装置及びそれを用いたＬＥＤ電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤの高輝度化が進み、白熱電球や電球形蛍光灯に代わりＬＥＤ電球が普及しつつある。
図９にＬＥＤ電球用の従来のＬＥＤ点灯装置の一例を示す（例えば、特許文献１）。図９のＬＥＤ点灯装置は、ＡＣ電源１からの入力を整流する整流回路２、整流回路２の出力からＬＥＤ素子９に流れる電流を制限する電流制限回路、及び電流制限回路の出力を制御する制御回路３からなる。電流制限回路はダイオード４、トランジスタ５、電流検出抵抗６、コイル７及びコンデンサ１９からなる降圧チョッパ回路で構成される。図９の点灯装置では、入力電圧に対応して整流回路２の出力が脈流電圧となるため、図１０のＬＥＤ電流−１で示すように、入力電圧のゼロクロスに対応してＬＥＤ素子９に流れる電流が途切れる。即ち、入力電圧の周波数（例えば、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ）の２倍の周波数でＬＥＤ素子がＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことになる。このＯＮ／ＯＦＦの繰返しがあると、特にＯＦＦ期間が長い場合、ユーザに光のチラツキ感を与えたり目の疲れや違和感をもたらしたりすることになり、照明として質の低い光となってしまう。
【０００３】
そこで、図１１に示すＬＥＤ点灯装置のように、整流回路２の出力端に平滑コンデンサ２０を設けて整流回路２の出力電圧を直流化することにより、ＬＥＤ素子９に流れる電流を図１０のＬＥＤ電流−２で示すように直流化することが考えられる。この構成によると、ＬＥＤ電流は連続的となり、照明として質の高い光を得ることができる。しかし、このようないわゆるコンデンサインプット型の回路では、入力力率が悪く、降圧チョッパ回路の動作／非動作に関係なくＡＣ電源１を投入した際の突入電流も大きくなる問題がある。さらに、電源高調波成分も多くなり、ＡＣ電源１側からみても好ましくない。
【０００４】
そして、上記の問題点を解決するために、図１２Ａに示すＬＥＤ点灯装置が提案された。図１２Ａに示す点灯装置は、図９の点灯装置のコンデンサ１９の代わりにそれよりも容量の大きい電解コンデンサ８を設け、降圧チョッパ回路の出力側で入力電圧の脈流を平滑化するものである。図１０のＬＥＤ電流−３で示すように、ＬＥＤ電流には入力電圧に応じたリップルが発生するものの、ＯＦＦ期間がないため、照明として質の高い光を得ることができる。しかも、入力力率、電源高調波も図９に示す点灯装置とほぼ同等であり、好ましい。また、電解コンデンサ８にコイル７、スイッチ素子５及び電流検出抵抗６等が直列接続されているので、ＡＣ電源投入時の突入電流も抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１６６１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、図１２Ａに示すような点灯装置には、以下のような問題があることが発見された。
上記のようなＬＥＤ点灯装置を内蔵するＬＥＤ電球はＥ２６口金などの規格化された口金を備え、簡単に既存の電球と交換できるようになっており、その入力電源として商用ＡＣ電源が想定されている。
一方、店舗等では従来から演色性の高いメタルハライドランプのような高圧放電ランプが使用されてきた。この高圧放電ランプもＬＥＤ電球と同様にＥ２６口金などの口金を備えている。高圧放電ランプの場合、その口金ソケットと商用ＡＣ電源の間に安定器が接続される必要があり、その安定器として銅・鉄からなるチョークコイルが用いられる場合が多い。
ここで、上記のＬＥＤ電球が誤って高圧放電ランプと交換されてしまった場合、図１２Ｂのように、ＬＥＤ点灯装置が高圧放電ランプ用安定器のチョークコイル２１を介してＡＣ電源１に接続されてしまうことになる。
【０００７】
図１２Ａの接続（即ち、ＬＥＤ点灯装置がＡＣ電源１に直接接続される場合）において、点灯装置の入力電流は、図１３Ａに示すように入力電圧のゼロクロスに対応して電流が流れないＯＦＦ期間を有し、電流勾配（ｄｉ／ｄｔ）の大きい入力電流波形となる。図１２Ｂの接続において、上記のような電流勾配の大きい電流がチョークコイル２１を介して流れようとすると、この電流勾配（ｄｉ／ｄｔ）に起因してチョークコイル２１に起電圧が生じる。この起電圧により、図１３Ｂに示すように点灯装置への入力電圧が振動し、そのピーク電圧が通常よりも高くなる。具体的には、当初想定していた入力ピーク電圧（例えば、ＡＣ１００Ｖ入力の場合で１４０Ｖ程度（破線参照））に対して、その数倍のピーク電圧が点灯装置に入力されることになってしまう。
【０００８】
この過電圧が、回路部品の最大定格を超えると装置が故障し、あるいは、過電圧吸収素子（サージアブソーバ）の焼損、異電圧入力の保護回路の作動（バリスタの短絡）、ヒューズの溶断等の原因となり、いずれの場合もその後、点灯装置は再使用できなくなる。また、これらの故障の結果として電源ラインに直列に挿入されている他の点灯装置のヒューズが溶断して異常状態の継続を防止する構成となっているものの、電源ラインに安定器（チョークコイル）が介在しているため、それにより電流制限されてヒューズが溶断しにくくなる。その結果として、異常状態が継続して電源ラインに異常な電流が流れ続けてしまう可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明はＬＥＤ電球が高圧放電ランプ用安定器（チョークコイル）を介して電源に接続されてしまった場合でも、そのＬＥＤ電球を再使用可能な状態で保護する構成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】
【００１０】
本発明の第１の側面は、入力電圧を整流する整流回路、整流回路の出力からＬＥＤ素子に流れる電流を制限する電流制限回路、電流制限回路の出力を制御する制御回路、及びＬＥＤ素子に並列接続された平滑コンデンサを備えたＬＥＤ点灯装置である。このＬＥＤ点灯装置において、印加される電圧がブレークダウン電圧を超えると導通する電圧スイッチ素子とインピーダンス素子の直列回路を整流回路の出力端間に接続し、インピーダンス素子に発生する電圧が所定の閾値を超えた場合に制御回路が電流制限回路を非動作状態とするように構成した。
【００１１】
ここで、電流制限回路はその出力電流を検出する電流検出抵抗を有し、制御回路が電流検出抵抗に発生する検出電圧に基づいて電流制限回路の出力を制御するよう構成され、インピーダンス素子をこの電流検出抵抗としてもよい。
さらに、積分回路が整流素子を介して整流回路の出力端間に接続され、積分回路の積分出力端に電圧スイッチ素子とインピーダンス素子の直列回路が接続されるようにしてもよい。
また、電流制限回路を降圧チョッパ回路で構成し、電流検出抵抗が降圧チョッパ回路のスイッチング素子に流れる電流を検出するように接続され、制御回路がスイッチング素子をＰＷＭ制御するように構成してもよい。
【００１２】
本発明の第２の側面は、上記のＬＥＤ点灯装置、ＬＥＤ素子、ＬＥＤ点灯装置及びＬＥＤ素子を保持するハウジング、並びにハウジングに結合されるとともに整流回路の入力端が電気的に接続される規格化された口金を備えたＬＥＤ電球である。ここで、口金をＥ１７又はＥ２６口金とした。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施例によるＬＥＤ点灯装置の回路図である。
【図２】本発明の第１の実施例によるＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施例によるＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図４】本発明の第２の実施例によるＬＥＤ点灯装置の回路図である。
【図５】本発明の第２の実施例によるＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施例によるＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図７】本発明の第３の実施例によるＬＥＤ点灯装置の回路図である。
【図８】本発明の第４の実施例によるＬＥＤ電球を示す図である。
【図９】従来のＬＥＤ点灯装置の回路図である。
【図１０】従来のＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図１１】従来のＬＥＤ点灯装置の回路図である。
【図１２Ａ】従来のＬＥＤ点灯装置の回路図である。
【図１２Ｂ】従来のＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図１３Ａ】図１２ＡのＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【図１３Ｂ】図１２ＢのＬＥＤ点灯装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のＬＥＤ点灯装置は、それを搭載するＬＥＤ電球が誤って高圧放電ランプと交換されてＡＣ電源から高圧放電ランプ用安定器（チョークコイル）を介して接続されてしまった場合、ＬＥＤ点灯装置の動作を停止する構成を備える。それにより、図１３Ｂに示したような入力電圧の振動を停止させ、点灯装置の故障を回避するものである。なお、以降の説明において、高圧放電ランプが装着されていたソケットにＬＥＤ電球が装着されることを「誤装着」というものとする。また、「チョークコイル」とは高圧放電ランプ用安定器のチョークコイルをいうものとする。
【００１５】
実施例１．
図１に本発明の第１の実施例によるＬＥＤ点灯装置を示す。ＬＥＤ点灯装置は、入力電圧を整流する整流回路２、整流回路２の出力からＬＥＤ素子９に流れる電流を制限する電流制限回路、電流制限回路の出力を制御する制御回路３、及びＬＥＤ素子９に並列接続された平滑コンデンサ８を備える。
【００１６】
上記電流制限回路はダイオード４、トランジスタ５（スイッチング素子）、電流検出抵抗６及びコイル７で主に構成される降圧チョッパ回路からなる。但し、電流制限回路は整流回路２からＬＥＤ素子９へ流れる電流を制限できればフライバックコンバータ等の他の形式の回路構成であってもよい。また、平滑コンデンサ８は電解コンデンサ等からなり、ＬＥＤ素子９への電流を平滑化する。
【００１７】
ここで、入力電圧はＡＣ電源１（例えば、商用電源）に接続される場合、及びＡＣ電源１からチョークコイル２１を介して接続される場合の双方を想定している。整流回路２は、本実施例では全波整流回路（ダイオードブリッジ）であるが、半波整流回路でも本発明は成り立つ。またさらに、多数のＬＥＤ素子を接続する場合等、高い整流電圧が必要な場合は倍電圧回路等を用いることもできる。
【００１８】
制御回路３は、電流制御回路の出力電流を電流検出抵抗６に発生する電圧によって検出し、この出力電流が設定値となるようにトランジスタ５をＰＷＭ制御する。図２は電流検出抵抗６に発生する検出電圧を示す。図示するように、制御回路３は、トランジスタ５をＯＮし、検出電圧（Ｖsen1）が所定値（Ｖref1）に達するとトランジスタ５を所定時間ＯＦＦしてから再びＯＮする。この繰返しにより上記のＰＷＭ制御が行われる。なお、上述のように、図１では制御回路３としてＰＷＭ制御回路を示すが、電流制限回路が他の構成からなる場合には他の制御形態の制御回路となり得る。例えば、ＬＥＤ素子９に直列接続されるコイルのインピーダンスを高周波スイッチングにより制御するような構成の場合には、制御回路３は周波数制御回路となり得る。
【００１９】
本実施例の点灯装置は、さらに、電圧スイッチ素子１０と抵抗１１の直列回路を整流回路２の出力端間に備え、抵抗１１に発生する電圧が制御回路３に入力される。電圧スイッチ素子１０は、印加される電圧がブレークダウン電圧を超えると導通する素子であり、例えば、放電ギャップ（アレスタ）、サイダック、サイリスタ、トランジスタ等、ブレークダウン電圧を設定できる素子であればよい。電圧スイッチ素子１０のブレークダウン電圧の設定値は、点灯装置がチョークコイル２１を介さずにＡＣ電源に接続された場合に入力される電圧のピーク値よりも高く、点灯装置内の電子部品の最大定格電圧よりも低いものとする。例えば、点灯装置の入力電圧がＡＣ１００Ｖ用のものであり、使用する回路部品のうちの最も低い最大定格電圧が２５０Ｖである場合、ブレークダウン電圧は約１６０Ｖ（＞１００Ｖ×１１０％×√２）以上２５０Ｖ未満となる値に設定すればよい。
【００２０】
ここで、図１の点灯装置を搭載したＬＥＤ電球が誤装着されてチョークコイル２１を介してＡＣ電源に接続された場合を想定する。トランジスタ５が駆動開始すると入力電圧が振動し、これに対応して振動した整流電圧が整流回路２から出力される。ここで、入力電圧の整流電圧のピークが上記ブレークダウン電圧を超えると電圧スイッチ素子１０が導通する。電圧スイッチ素子１０が導通すると抵抗１１に電圧が発生し、その電圧が制御回路３に入力される。
【００２１】
図３に、電流検出抵抗６及び抵抗１１から制御回路３への入力電圧を示す。同図において、下段（Ｖsen1）は電流検出抵抗６に発生する検出電圧、上段（Ｖsen2）は抵抗１１に発生する電圧を示す。同図はトランジスタ５が動作を開始して間もなく電圧スイッチ素子１０が導通して抵抗１１に電圧が発生することを示している。即ち、制御回路３は、抵抗１１に発生する電圧（Ｖsen2）が所定の閾値（Ｖref2）を超えると、トランジスタ５を停止することにより電流制限回路を非動作としてＬＥＤ素子９を消灯する。制御回路３においてトランジスタ５のＯＦＦ状態がラッチされ、入力電源（即ち、ＡＣ電源１）が遮断されるまで停止状態が維持される。トランジスタ５のＯＦＦ状態が維持されて回路電流がなくなることにより入力電圧の振動がおさまり、入力電圧は、ＡＣ電源１の実効値×√２をピーク電圧とする正弦波（以下、「通常の正弦波」という）となる。
【００２２】
上記動作によりＬＥＤ電球が誤装着された場合であっても、点灯装置は故障することなく保護される。従って、本実施例の点灯装置を搭載したＬＥＤ電球は、その後チョークコイル２１を介さない通常の商用ＡＣ電源に接続すれば問題なく使用できる。
【００２３】
実施例２．
実施例１では電圧スイッチ素子１０及び抵抗１１の直列抵抗を設ける構成を示したが、本実施例では、電流検出抵抗６が抵抗１１の役割を兼ねる構成を示す。
図４は本発明の第２の実施例によるＬＥＤ点灯装置を示す。本実施例では、電圧スイッチ素子１０が電流検出抵抗６に直列接続される。
【００２４】
ここで、図５に、制御回路３に用いるドライバＩＣの構成を示す。電流検出抵抗６に発生する検出電圧が比較器１２及び１３に入力され、それぞれ基準電圧１４及び１５と比較される。比較器１２はゲートドライバのためのものであり、検出電圧が基準電圧１４の値を超えるとＬｏｗ信号をゲートドライバ部に出力する。ゲートドライバ部は、トランジスタ５をＯＮし、比較器１２のＬｏｗ出力を受けて所定期間トランジスタ５をＯＦＦしてから再びＯＮする。このＯＮ／ＯＦＦ動作の繰返しによりＰＷＭ制御が行われる。比較器１３は保護用ロジックのためのものであり、検出電圧が基準電圧１５を超えるとＬｏｗ信号をロジック部に出力する。ロジック部にＬｏｗ信号が入力されると、制御回路３はトランジスタ５を停止して電流制限回路を非動作とする。制御回路３はこのトランジスタ５のＯＦＦ状態をＡＣ電源１の遮断時までラッチする。
【００２５】
本実施例でも実施例１と同様に、図４の点灯装置を搭載したＬＥＤ電球が誤装着されてチョークコイル２１を介してＡＣ電源に接続された場合を想定する。トランジスタ５が駆動を開始すると入力電圧が振動し、振動した整流電圧が整流回路２から出力される。ここで、入力電圧の整流電圧のピークが上記ブレークダウン電圧を超えると電圧スイッチ素子１０が導通する。電圧スイッチ素子１０が導通すると電流検出抵抗６に電圧が発生し、この検出電圧が制御回路３に入力される。
【００２６】
図６に、電流検出抵抗６から制御回路３への入力電圧を示す。同図はトランジスタ５が動作を開始して間もなく電圧スイッチ素子１０が導通することを示している。即ち、制御回路３は、検出電圧が基準電圧１４の値（Ｖref1）を超えないようにトランジスタ５をＰＷＭ制御する一方、このＰＷＭ制御とは関係なく検出電圧が基準電圧１５の値（Ｖref2）を超えるとトランジスタ５を停止する。そして、制御回路３においてトランジスタ５のＯＦＦ状態がラッチされ、ＡＣ電源１が遮断されるまで停止状態、即ち、消灯状態が維持される。トランジスタ５のＯＦＦ状態が維持されて回路電流がなくなることにより入力電圧の振動がおさまり、入力電圧は通常の正弦波となる。
【００２７】
本実施例の構成により、第１の実施例の構成による効果に加えて、必要最小限の追加部品で誤装着対策を行うことができる。本実施例は電圧スイッチ素子１０を従来の構成に追加するだけで実現できる。従って、回路部品の実装面積が小さく、実装部品面積及び部品点数が制限されるＬＥＤ電球用の点灯装置において、本実施例は非常に有利である。
【００２８】
実施例３．
実施例２では整流回路２の出力端に直接電圧スイッチ素子１０を接続したが、本実施例では積分回路を介して電圧スイッチ素子１０を接続する構成を示す。
図７に本発明の第３の実施例によるＬＥＤ点灯装置の回路図を示す。同図の点灯装置では、整流回路２の出力端に、ダイオード１６を介して抵抗１７とコンデンサ１８からなる積分回路が接続され、その積分出力端に（即ち、コンデンサ１８に並列に）電圧スイッチ素子１０と電流検出抵抗６の直列回路が接続される。
【００２９】
実施例１及び２と同様に、図７の点灯装置を搭載したＬＥＤ電球が誤装着されてチョークコイル２１を介してＡＣ電源に接続された場合を想定する。トランジスタ５が駆動を開始すると入力電圧が振動し、振動した整流電圧が整流回路２から出力される。そして、振動した整流出力電圧がコンデンサ１８に充電され、その充電電圧が電圧スイッチ素子１０のブレークダウン電圧を超えると電圧スイッチ素子１０が導通する。電圧スイッチ素子１０が導通すると電流検出抵抗６に電圧が発生し、その検出電圧が制御回路３に入力される。
【００３０】
上記構成により、異常なピーク電圧が累積的に所定幅だけ入力された場合のみ、制御回路３がトランジスタ５の動作を停止させることになる。言い換えると、正常入力電圧時に単発のサージ電圧がノイズとして印加された場合であってもトランジスタ５は停止されない。また、この構成は実施例１の構成に組み合わせることもできる。即ち、電圧スイッチ素子１０と抵抗１１の直列回路をコンデンサ１８に並列接続し、電圧スイッチ素子１０と抵抗１１の接続点を制御回路３に接続してもよい。
【００３１】
電圧スイッチ素子１０が導通した後の動作は実施例２と同様である。即ち、制御回路３は、電流検出抵抗６に発生する検出電圧が基準電圧１５の値（Ｖref2）を超えるとトランジスタ５の動作を停止して消灯する。そして、制御回路３においてトランジスタ５のＯＦＦ状態がラッチされ、ＡＣ電源１が遮断されるまで停止状態が維持される。トランジスタ５のＯＦＦ状態が維持されて回路電流がなくなることにより入力電圧の振動がおさまり、入力電圧は通常の正弦波となる。
【００３２】
本実施例の構成により、第２の実施例の構成による効果に加えて、入力ノイズに起因する制御回路３での誤検出を防止することができる。従って、実施例２の場合と比べて、電圧スイッチ素子１０のブレークダウン電圧を低くすることができるので、使用する回路部品の最も低い最大定格電圧とブレークダウン電圧とのマージンを大きくとることができ、保護動作の信頼性を高めることができる。
【００３３】
実施例４．
本実施例は上記実施例１〜３のＬＥＤ点灯装置を搭載したＬＥＤ電球を示す。
図８は本実施例によるＬＥＤ電球である。ＬＥＤ電球は、上述したＬＥＤ点灯装置６０、ＬＥＤ素子９０、ＬＥＤ点灯装置６０及びＬＥＤ素子９０を保持するハウジング７０、ハウジング７０に取り付けられたカバー７５、並びにハウジング７０に結合されるとともに整流回路２の入力端が配線６１及び６２を介して電気的に接続される規格化された口金８０を備える。なお、ＬＥＤ電球の仕様に応じてカバー７５はあってもなくてもよい。なお、図面（特に、ハウジング７０の内部に配置される点灯装置６０、配線６１及び６２並びにＬＥＤ素子９０）は模式的に示したものであり、配置、形状及び大きさは図示したものに限定されない。
【００３４】
口金８０はＥ１７又はＥ２６口金であればよいが、本発明は、高圧放電ランプの口金と互換性があるものであれば、Ｅ１０〜Ｅ３９等の他のサイズの口金や、回しこみタイプの口金だけでなく差し込みタイプの口金を有するＬＥＤ電球にも適用できる。
【００３５】
本実施例によると、誤装着の場合でも故障しないＬＥＤ点灯装置が内蔵されているので、安全に使用できるＬＥＤ電球を提供することができ、かつ、誤装着による故障ＬＥＤ電球の廃棄といった資源の無駄を回避することができる。
【００３６】
上記に、本発明の最も好適な実施例を示したが、以下を注記しておく。
（１）各実施例において、電圧スイッチ素子１０について、保護動作後に印加される電圧がブレークダウン電圧以下となった場合でも非導通状態を維持するものとすることが待機電力等の観点から望ましい。
【００３７】
（２）実施例１では、電圧スイッチ素子１０に接続されるインピーダンス素子として抵抗１１を用いたが、インピーダンス素子は、抵抗、コンデンサ若しくはインダクタ又はこれらの組合せを用いることができる。但し、インダクタのみを用いる場合には、上記（１）のように、電圧スイッチ素子１０を、保護動作後に印加される電圧がブレークダウン電圧以下になると非導通状態となるものとする必要がある。
【００３８】
（３）実施例１では、電圧スイッチ素子１０と抵抗１１の直列回路において、電圧スイッチ素子１０を高電位側に配置するようにしたが、低電位側に配置してもよい。この場合、電圧スイッチ素子１０に追加の抵抗を並列接続して抵抗１１と分圧回路を構成してもよい。この構成では、制御回路３は、それまで抵抗１１を介して入力されていた電圧が閾値以下に低下することを検出して（言い換えると、抵抗１１に発生する電圧が所定値以上になることを検出して）トランジスタ５の動作を停止させることになる。
【００３９】
（４）各実施例はＡＣ電源１をＡＣ１００Ｖ電源として説明したが、ＡＣ２００Ｖ電源にも本発明を適用できる。そして、例えば、使用する回路部品の最も低い最大定格電圧が５００Ｖであった場合、電圧スイッチ素子１０のブレークダウン電圧は３１１Ｖ（＞２００Ｖ×１０％×√２）以上５００Ｖ未満とする必要がある。また、ＡＣ電源１は商用電源に限らず、構内電源、自家発電等の電源が適用されてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
２．整流回路
３．制御回路
４．ダイオード
５．トランジスタ
６．電流検出抵抗
７．コイル
８．平滑コンデンサ
９．ＬＥＤ素子
１０．電圧スイッチ素子
１１．抵抗
１２、１３．比較器
１４、１５．基準電圧
１６．ダイオード
１７．抵抗
１８．コンデンサ
６０．ＬＥＤ点灯装置
７０．ハウジング
８０．口金
９０．ＬＥＤ素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧を整流する整流回路、該整流回路の出力からＬＥＤ素子に流れる電流を制限する電流制限回路、該電流制限回路の出力を制御する制御回路、及び該ＬＥＤ素子に並列接続された平滑コンデンサを備えたＬＥＤ点灯装置であって、
印加される電圧がブレークダウン電圧を超えると導通する電圧スイッチ素子とインピーダンス素子の直列回路が前記整流回路の出力端間に接続され、
前記インピーダンス素子に発生する電圧が所定の閾値を超えた場合に該制御回路が前記電流制限回路を非動作状態とするように構成されたＬＥＤ点灯装置。
【請求項２】
請求項１のＬＥＤ点灯装置において、前記電流制限回路がその出力電流を検出する電流検出抵抗を有し、前記制御回路が該電流検出抵抗に発生する検出電圧に基づいて該電流制限回路の出力を制御するよう構成され、前記インピーダンス素子が該電流検出抵抗である、ＬＥＤ点灯装置。
【請求項３】
請求項１又は２のＬＥＤ点灯装置であって、さらに、積分回路が整流素子を介して前記整流回路の出力端間に接続され、該積分回路の積分出力端に前記電圧スイッチ素子と前記インピーダンス素子の直列回路が接続されたＬＥＤ点灯装置。
【請求項４】
請求項２又は３のＬＥＤ点灯装置において、前記電流制限回路が降圧チョッパ回路からなり、前記電流検出抵抗が該降圧チョッパ回路のスイッチング素子に流れる電流を検出するように接続され、前記制御回路が該スイッチング素子をＰＷＭ制御するように構成されたＬＥＤ点灯装置。
【請求項５】
請求項１から４いずれか一項に記載のＬＥＤ点灯装置、前記ＬＥＤ素子、該ＬＥＤ点灯装置及び該ＬＥＤ素子を保持するハウジング、並びに該ハウジングに結合されるとともに前記整流回路の入力端が電気的に接続される規格化された口金を備えたＬＥＤ電球。
【請求項６】
請求項５のＬＥＤ電球において、前記口金がＥ１７又はＥ２６口金であるＬＥＤ電球。
【請求項１】
入力電圧を整流する整流回路、該整流回路の出力からＬＥＤ素子に流れる電流を制限する電流制限回路、該電流制限回路の出力を制御する制御回路、及び該ＬＥＤ素子に並列接続された平滑コンデンサを備えたＬＥＤ点灯装置であって、
印加される電圧がブレークダウン電圧を超えると導通する電圧スイッチ素子とインピーダンス素子の直列回路が前記整流回路の出力端間に接続され、
前記インピーダンス素子に発生する電圧が所定の閾値を超えた場合に該制御回路が前記電流制限回路を非動作状態とするように構成されたＬＥＤ点灯装置。
【請求項２】
請求項１のＬＥＤ点灯装置において、前記電流制限回路がその出力電流を検出する電流検出抵抗を有し、前記制御回路が該電流検出抵抗に発生する検出電圧に基づいて該電流制限回路の出力を制御するよう構成され、前記インピーダンス素子が該電流検出抵抗である、ＬＥＤ点灯装置。
【請求項３】
請求項１又は２のＬＥＤ点灯装置であって、さらに、積分回路が整流素子を介して前記整流回路の出力端間に接続され、該積分回路の積分出力端に前記電圧スイッチ素子と前記インピーダンス素子の直列回路が接続されたＬＥＤ点灯装置。
【請求項４】
請求項２又は３のＬＥＤ点灯装置において、前記電流制限回路が降圧チョッパ回路からなり、前記電流検出抵抗が該降圧チョッパ回路のスイッチング素子に流れる電流を検出するように接続され、前記制御回路が該スイッチング素子をＰＷＭ制御するように構成されたＬＥＤ点灯装置。
【請求項５】
請求項１から４いずれか一項に記載のＬＥＤ点灯装置、前記ＬＥＤ素子、該ＬＥＤ点灯装置及び該ＬＥＤ素子を保持するハウジング、並びに該ハウジングに結合されるとともに前記整流回路の入力端が電気的に接続される規格化された口金を備えたＬＥＤ電球。
【請求項６】
請求項５のＬＥＤ電球において、前記口金がＥ１７又はＥ２６口金であるＬＥＤ電球。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【公開番号】特開２０１２−１６９１９８（Ｐ２０１２−１６９１９８Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３０５８９（Ｐ２０１１−３０５８９）
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【Ｆターム（参考）】
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