ＬＥＤ点灯装置
【課題】小型化を実現でき、複数直列に接続してなる発光ダイオードの点灯ちらつきと回路損出を抑え、直列接続された発光ダイオードの直列個数の制約を緩和できるＬＥＤ点灯装置を提供する。
【解決手段】全波整流回路２の電源電圧Ｖｄｄが、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４の正極端子Ｐ７と負極端子Ｐ８との間に入力電圧Ｖｉｎとして印加される。ＬＥＤモジュール４の負極端子Ｐ８には第１逆止用ダイオードＤ１を介して充放電コンデンサＣｘが接続されている。第１逆止用ダイオードＤ１と充放電コンデンサＣｘの直列回路には充放電用スイッチング素子Ｑｘが並列接続されている。第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の順方向電圧の合計電圧以上になったとき、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフさせ、負極端子Ｐ８からのＬＥＤ電流Ｉ１を充放電コンデンサＣｘに充電させる。
【解決手段】全波整流回路２の電源電圧Ｖｄｄが、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４の正極端子Ｐ７と負極端子Ｐ８との間に入力電圧Ｖｉｎとして印加される。ＬＥＤモジュール４の負極端子Ｐ８には第１逆止用ダイオードＤ１を介して充放電コンデンサＣｘが接続されている。第１逆止用ダイオードＤ１と充放電コンデンサＣｘの直列回路には充放電用スイッチング素子Ｑｘが並列接続されている。第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の順方向電圧の合計電圧以上になったとき、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフさせ、負極端子Ｐ８からのＬＥＤ電流Ｉ１を充放電コンデンサＣｘに充電させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
商用電源を電源とし複数直列に接続した発光ダイオード（ＬＥＤモジュール）を点灯させるＬＥＤ点灯装置は、商用電源から安定した所望の直流電圧を得るために、２コンバータ方式の点灯装置が種々提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、交流を整流するためのダイオードブリッジ回路と、整流電圧を平滑するためのコンデンサと、バックコンバータ、それを制御するための電圧フィードバック回路、さらに、出力を定電流化するためのフィードバック回路で構成される。
【０００３】
しかし、ＬＥＤモジュールが小型で薄型という特徴があるのに反して、上記平滑コンデンサやバックコンバータで必要なインダクタなどにより、点灯装置のサイズが大型化するという課題がある。
【０００４】
そこで、直列に複数接続された発光ダイオードを複数の組に分割し、分割された発光ダイオードに対して並列にＭＯＳトランジスタなどのスイッチング素子を接続する。そして、入力電圧に応じて所望のスイッチング素子をオン・オフして、通電経路を制御し発光ダイオードの点灯数を変更させる回路方式が提案されている（例えば、特許文献２，３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３８４３５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／０３０８７３８号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１１／０１０９２４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２のＬＥＤ点灯装置は、発光ダイオードに若干の抵抗成分があるものの減流要素がほとんどない。その結果、発光ダイオードのダイオード特性により、印加電圧に応じて通電電流が決まることから、所望の電流値にするためには、発光ダイオードの直列数、即ち、印加電圧に制約ができてしまう。また、特許文献３のように、発光ダイオードの直列個数の制約なしで所望の通電電流にするためには、発光ダイオードに通電経路に抵抗する方法が考えられるが、抵抗損失により回路効率が低下する。
【０００７】
さらに、特許文献１〜３の共通の問題として、整流電圧の谷部（０Ｖ近傍）では、ダイオード特性によりＬＥＤ電流が流れないため、発光ダイオードが発光せずちらつきの原因となる。
【０００８】
そこで、特許文献１にあっては、整流電圧の谷部においても、ＬＥＤ電流を流すためには、整流回路の後段であって平滑コンデンサと同じ位置にコンデンサを付加する必要があり回路がさらに大型化する問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、小型化を実現でき、複数直列に接続してなる発光ダイオードの点灯ちらつきと回路損出を抑え、直列接続された発光ダイオードの直列個数の制約を緩和できるＬＥＤ点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のＬＥＤ点灯装置は、整流回路が整流した電源電圧を、複数個の発光ダイオードを直列に接続したＬＥＤモジュールの正極端子と負極端子との間に入力電圧として印加することによって、前記正極端子から前記負極端子に流れるＬＥＤ電流にて、前記各発光ダイオードを発光させるＬＥＤ点灯装置であって、前記ＬＥＤモジュールの前記負極端子と前記整流回路の負極端子との間に接続される充放電コンデンサと、前記充放電コンデンサと並列に接続した充放電用スイッチング素子と、前記電源電圧を検出し、前記電源電圧が前記複数個の発光ダイオードの順方向電圧の合計電圧以上になったとき、前記充放電用スイッチング素子をオンからオフさせて、前記負極端子からのＬＥＤ電流を前記充放電コンデンサに充電させる第１の制御回路を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記構成において、前記充放電コンデンサは、第１逆止用ダイオードを介して前記ＬＥＤモジュールの負極端子に接続され、前記第１逆止用ダイオードを介して前記ＬＥＤ電流が充電されるものであり、前記充放電用スイッチング素子は、前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードの直列回路に対して並列に接続したものであり、前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードの接続点と、前記ＬＥＤモジュールの正極端子との間に、第２逆止用ダイオードを接続し、前記第２逆止用ダイオードを介して前記コンデンサの充電電荷が前記ＬＥＤモジュールの正極端子に入力されることが好ましい。
【００１２】
また、上記構成において、前記第２逆止用ダイオードは、そのアノード端子が放電用スイッチング素子を介して前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードとの接続点に接続され、前記放電用スイッチング素子は、第３の制御回路によりオン・オフ制御されて、前記充放電コンデンサの放電期間が制御されることが好ましい。
【００１３】
また、上記構成において、前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードの接続点と、前記ＬＥＤモジュールの正極端子との間に、第３逆止用ダイオードと充電用スイッチング素子からなる直列回路を接続し、前記充電用スイッチング素子は、第４の制御回路によりオン・オフ制御されて、前記電源電圧による前記充放電コンデンサの充電期間が制御されることが好ましい。
【００１４】
また、上記構成において、前記複数個の発光ダイオードの少なくとも１つに、または、複数個の発光ダイオードを複数組に分割しその分割した組の少なくとも１つの組に、対して並列に接続したＬＥＤ電流制御用スイッチング素子と、前記入力電圧を検出し、前記入力電圧が前記複数個の発光ダイオードの順方向電圧の合計電圧未満になったとき、直列に接続された発光ダイオードの個数を変更してその変更した個数の発光ダイオードの順方向電圧の合計電圧を、前記入力電圧に合わせるようにＬＥＤ電流制御用スイッチング素子を制御した第２の制御回路を設けたことが好ましい。
【００１５】
また、上記構成において、前記第２の制御回路は、直列に接続された発光ダイオードの個数を変更する際、その個数を変更する前記ＬＥＤ電流用スイッチング素子を、その変更前後の前記ＬＥＤ電流に基づいて、その変更前後にスイッチン制御させて、その直列に接続された発光ダイオードの個数に流れるＬＥＤ電流をスイッチング制御することが好ましい。
【００１６】
また、上記構成において、前記ＬＥＤモジュールの正極端子には、インダクタが接続され、ＬＥＤモジュールに入力される前記ＬＥＤ電流は、前記インダクタを介して入力されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、小型化を実現でき、点灯ちらつきと回路損出を抑え、発光ダイオードの直列個数の制約を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のＬＥＤ点灯装置の電気回路図。
【図２】同じくＬＥＤ点灯装置の作用を説明するための波形図であって、（ａ）は電源電圧の電圧波形、（ｂ）は入力電圧の電圧波形、（ｃ）は駆動信号のパルス波形、（ｄ）は充放電コンデンサの充電電圧、（ｅ）はＬＥＤ電流に電流波形を示す。
【図３】第２実施形態のＬＥＤ点灯装置の電気回路図。
【図４】同じくＬＥＤ点灯装置の作用を説明するための波形図であって、（ａ）は電源電圧の電圧波形、（ｂ）は入力電圧の電圧波形、（ｃ）は駆動信号のパルス波形、（ｄ）は充放電コンデンサの充電電圧、（ｅ）はＬＥＤ電流に電流波形を示す。
【図５】第３実施形態のＬＥＤ点灯装置の電気回路図。
【図６】同じくＬＥＤ点灯装置の作用を説明するための波形図。
【図７】第４実施形態のＬＥＤ点灯装置の電気回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化したＬＥＤ点灯装置の第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ＬＥＤ点灯装置１は、ダイオードブリッジ回路よりなる全波整流回路部２を有するとともに充放電回路部３を有している。全波整流回路部２は、整流側正極端子Ｐ１及び整流側負極端子Ｐ２を有し、その整流側正極端子Ｐ１及び整流側負極端子Ｐ２が充放電回路部３の正極側入力端子Ｐ３及び負極側入力端子Ｐ４とそれぞれ接続されている。そして、全波整流回路部２は、商用電源Ｇを全波整流し、その整流した図２（ａ）に示す電源電圧Ｖｄｄを充放電回路部３に出力する。
【００２０】
充放電回路部３は、正極側入力端子Ｐ３に対して正極側出力端子Ｐ５を有するとともに負極側入力端子Ｐ４に対して負極側出力端子Ｐ６を有している。この正極側出力端子Ｐ５と負極側出力端子Ｐ６との間には、複数（本実施形態では４個）の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が直列に接続された直列回路で構成されているＬＥＤモジュール４の正極端子Ｐ７と負極端子Ｐ８が接続されている。
【００２１】
ＬＥＤモジュール４は、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を発光させるためのＬＥＤ電流Ｉ１が正極端子Ｐ７から負極端子Ｐ８に向かって流れる。
ちなみに、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、正極端子Ｐ７側から第４発光ダイオードＬＥＤ４→第３発光ダイオードＬＥＤ３→第２発光ダイオードＬＥＤ２→第１発光ダイオードＬＥＤ１の順で負極端子Ｐ８に接続されている。また、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のアノード端子が正極端子Ｐ７側を向き、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のカソード端子が負極端子Ｐ８側を向くように直列に接続されている。
【００２２】
第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆ１、Ｖｆ２、Ｖｆ３、Ｖｆ４をそれぞれ有している。なお、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、その個体差によって順方向電圧Ｖｆ１、Ｖｆ２、Ｖｆ３、Ｖｆ４が異なる。しかし、以後の発明の理解を容易にするために、便宜上、第１〜第４発光ダイオードの順方向電圧Ｖｆ１、Ｖｆ２、Ｖｆ３、Ｖｆ４を同じ値のＶｆとする。
【００２３】
また、同様に、発光ダイオード１個分の順方向電圧Ｖｆを第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）とする。また、発光ダイオード２個分の順方向電圧Ｖｆの合計電圧を第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）とする。
【００２４】
さらに、発光ダイオード３個分の順方向電圧Ｖｆの合計電圧を第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）とする。さらにまた、発光ダイオード４個分の順方向電圧Ｖｆの合計電圧を第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）とする。
【００２５】
そして、充放電回路部３は、第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３に対して、それぞれ第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３が設けられている。第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３は、ＬＥＤ電流制御用スイッチング素子であって、ＮチャネルのＭＯＳトランジスタよりなり、対応する第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３に対してそれぞれ並列接続されている。
【００２６】
第１スイッチング素子Ｑ１は、第１端子が第１発光ダイオードＬＥＤ１のアノード端子に接続され、第２端子が第１発光ダイオードＬＥＤ１のカソード端子に接続されている。第１スイッチング素子Ｑ１の制御端子には、第１駆動信号ＣＴ１が入力される。第１スイッチング素子Ｑ１は、ハイ・レベルの第１駆動信号ＣＴ１でオンし、第１発光ダイオードＬＥＤ１を流れるＬＥＤ電流Ｉ１を、同第１スイッチング素子Ｑ１を経由して流すようになっている。反対に、第１スイッチング素子Ｑ１は、ロウ・レベルの第１駆動信号ＣＴ１でオフし、第１発光ダイオードＬＥＤ１にＬＥＤ電流Ｉ１を流すようになっている。
【００２７】
第２スイッチング素子Ｑ２は、第１端子が第２発光ダイオードＬＥＤ２のアノード端子に接続され、第２端子が第２発光ダイオードＬＥＤ２のカソード端子に接続されている。第２スイッチング素子Ｑ２の制御端子には、第２駆動信号ＣＴ２が入力される。そして、第２スイッチング素子Ｑ２は、ハイ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２でオンし、第２発光ダイオードＬＥＤ２を流れるＬＥＤ電流Ｉ１を、同第２スイッチング素子Ｑ２を経由して流すようになっている。反対に、第２スイッチング素子Ｑ２は、ロウ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２でオフし、第２発光ダイオードＬＥＤ２にＬＥＤ電流Ｉ１を流すようになっている。
【００２８】
第３スイッチング素子Ｑ３は、第１端子が第３発光ダイオードＬＥＤ３のアノード端子に接続され、第２端子が第３発光ダイオードＬＥＤ３のカソード端子に接続されている。第３スイッチング素子Ｑ３の制御端子には、第３駆動信号ＣＴ３が入力される。そして、第３スイッチング素子Ｑ３は、ハイ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３でオンし、第３発光ダイオードＬＥＤ３を流れるＬＥＤ電流Ｉ１を、同第３スイッチング素子Ｑ３を経由して流すようになっている。反対に、第３スイッチング素子Ｑ３は、ロウ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３でオフし、第３発光ダイオードＬＥＤ３にＬＥＤ電流Ｉ１を流すようになっている。
【００２９】
充放電回路部３は、正極側入力端子Ｐ３と正極側出力端子Ｐ５との間を電源線Ｌで接続されている。また、充放電回路部３は、負極側入力端子Ｐ４と負極側出力端子Ｐ６の間に、第１逆止用ダイオードＤ１と充放電コンデンサＣｘからなる直列回路が接続されている。第１逆止用ダイオードＤ１は、そのアノード端子が負極側出力端子Ｐ６と接続され、カソード端子が充放電コンデンサＣｘを介して負極側入力端子Ｐ４と接続されている。
【００３０】
従って、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４を介して流れるＬＥＤ電流Ｉ１は、第１逆止用ダイオードＤ１を介して充放電コンデンサＣｘに充電されるようになっている。
【００３１】
また、第１逆止用ダイオードＤ１と充放電コンデンサＣｘからなる直列回路に対して、充放電用スイッチング素子Ｑｘが並列に接続されている。充放電用スイッチング素子Ｑｘは、ＮチャネルのＭＯＳトランジスタよりなり、第１端子が負極側出力端子Ｐ６に接続され、第２端子が負極側入力端子Ｐ４に接続されている。充放電用スイッチング素子Ｑｘの制御端子には、制御駆動信号ＣＴｘが入力される。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘは、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘでオンし、ロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘでオフするようになっている。
【００３２】
また、第１逆止用ダイオードＤ１と充放電コンデンサＣｘとの接続点であるノードＮ１と電源線Ｌの間には、第２逆止用ダイオードＤ２が接続されている。第２逆止用ダイオードＤ２は、のアノード端子がノードＮ１に接続され、カソード端子が電源線Ｌに接続されている。
【００３３】
従って、充放電コンデンサＣｘは、充電した電荷を第２逆止用ダイオードＤ２及び正極側出力端子Ｐ５を介して、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４に放電することができるようになっている。
【００３４】
充放電回路部３は、第１分圧回路５を有している。第１分圧回路５は、全波整流回路部２からの出力される電源電圧Ｖｄｄを検出するための抵抗Ｒ１，Ｒ２が直列接続された回路であって、その直列回路が正極側入力端子Ｐ３と負極側入力端子Ｐ４との間に接続されている。
【００３５】
充放電回路部３は、第１の制御回路６を有している。第１の制御回路６は、第１分圧回路５の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続点であるノードＮ２に接続され、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗比（分圧比）から生成される電源電圧Ｖｄｄの分圧電圧を入力する。そして、第１の制御回路６は、この分圧電圧に基づいてその時々の電源電圧Ｖｄｄを検出するようになっている。
【００３６】
第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが予め設定した第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になった時、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオンさせるためのハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを充放電用スイッチング素子Ｑｘの制御端子に出力する。反対に、第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが予め設定した第４レベル電圧Ｖｋ４以上になった時、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフさせるためのロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを充放電用スイッチング素子Ｑｘの制御端子に出力する。
【００３７】
従って、Ｖｄｄ＜Ｖｋ１（＝４Ｖｆ）となった時、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力し充放電用スイッチング素子Ｑｘをオンさせる。充放電用スイッチング素子Ｑｘがオンして、負極側出力端子Ｐ６（負極端子Ｐ８）は、同充放電用スイッチング素子Ｑｘを介して負極側入力端子Ｐ４に接続される。
【００３８】
つまり、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝Ｖ４Ｖｆ）未満にある間は、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオンする。その結果、ＬＥＤモジュール４は、全波整流回路部２に対して、充放電コンデンサＣｘと第１逆止用ダイオードＤ１からなる直列回路を経由しない電流ループを形成する。
【００３９】
反対に、Ｖｄｄ≧Ｖｋ１（＝４Ｖｆ）となった時、第１の制御回路６は、ロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力し充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフさせる。充放電用スイッチング素子Ｑｘがオフすることにより、負極側出力端子Ｐ６（負極端子Ｐ８）は、第１逆止用ダイオードＤ１を介して充放電コンデンサＣｘに接続される。
【００４０】
これは、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４に加わる入力電圧Ｖｉｎを、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝４Ｖｆ）より小さくするためである。即ち、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が最大定格電流値以下にするためである。
【００４１】
詳述すると、ＬＥＤモジュール４にかかる入力電圧Ｖｉｎは、正極端子Ｐ７（正極側出力端子Ｐ５）と負極端子Ｐ８（負極側出力端子Ｐ６）に印加される電圧となる。そして、電源電圧Ｖｄｄが第１レベル電圧Ｖｋ１以上になるときには、ＬＥＤモジュール４にかかる入力電圧Ｖｉｎが、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝４Ｖｆ）より大きくなる。そこで、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が最大定格電流値を超えないように、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフさせる。そして、電源電圧Ｖｄｄの一部を充放電コンデンサＣｘにエネルギー充電して、入力電圧Ｖｉｎを第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になるようにしている。
【００４２】
充放電回路部３は、第２分圧回路７を有している。第２分圧回路７は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の直列回路で構成され、その直列回路が正極側出力端子Ｐ５と負極側出力端子Ｐ６の間に接続されている。第２分圧回路７は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の接続点であるノードＮ３から、抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗比に基づく正極側出力端子Ｐ５と負極側出力端子Ｐ６の端子間電圧（ＬＥＤモジュール４に印加される入力電圧Ｖｉｎ）に相対する相対分圧電圧を出力する。
【００４３】
充放電回路部３は、３個の第１〜第３比較回路８ａ〜８ｃを有している。第１〜第３比較回路８ａ〜８ｃは、本実施形態ではオペアンプで構成され、その非反転入力端子（＋入力端子）にはノードＮ３からの相対分圧電圧が入力される。
【００４４】
第１比較回路８ａは、その反転入力端子（−入力端子）には第１基準電圧Ｖ１が入力される。第１基準電圧Ｖ１は、本実施形態では、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４の最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝３Ｖｆ）に、第２分圧回路７の抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗比を乗算した電圧としている。なお、この３個の順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝３Ｖ）は、第３レベル電圧Ｖｋ３である。
【００４５】
そして、第１比較回路８ａは、相対分圧電圧と第１基準電圧Ｖ１を比較し、相対分圧電圧が第１基準電圧Ｖ１未満になった時、ハイ・レベルの第１検出信号ＳＧ１を出力端子から出力する。つまり、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になった時、第１比較回路８ａはハイ・レベルの第１検出信号ＳＧ１を出力端子から出力する。
【００４６】
第２比較回路８ｂは、その反転入力端子（−入力端子）には第２基準電圧Ｖ２が入力される。第２基準電圧Ｖ２は、本実施形態では、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４の最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝２Ｖｆ）に、第２分圧回路７の抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗比を乗算した電圧としている。なお、この２個の順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝２Ｖｆ）は、第２レベル電圧Ｖｋ２である。
【００４７】
そして、第２比較回路８ｂは、相対分圧電圧と第２基準電圧Ｖ２を比較し、相対分圧電圧が第２基準電圧Ｖ２未満になった時、ハイ・レベルの第２検出信号ＳＧ２を出力端子から出力する。つまり、入力電圧Ｖｉｎが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満になった時、第２比較回路８ｂはハイ・レベルの第２検出信号ＳＧ２を出力端子から出力する。
【００４８】
第３比較回路８ｃは、その反転入力端子（−入力端子）には第３基準電圧Ｖ３が入力される。第３基準電圧Ｖ３は、本実施形態では、第４発光ダイオードＬＥＤ４の最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆに、第２分圧回路７の抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗比を乗算した電圧としている。なお、この順方向電圧Ｖｆは、第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）である。
【００４９】
そして、第３比較回路８ｃは、相対分圧電圧と第３基準電圧Ｖ３とが比較され、相対分圧電圧が第３基準電圧Ｖ３未満になった時、ハイ・レベルの第３検出信号ＳＧ３を出力端子から出力する。つまり、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満になった時、第３比較回路８ｃはハイ・レベルの第３検出信号ＳＧ３を出力端子から出力する。
【００５０】
充放電回路部３は、第２の制御回路９を有している。第２の制御回路９は、第１〜第３比較回路８ａ〜８ｃの出力端子と接続され、第１〜第３比較回路８ａ〜８ｃからの第１〜第３検出信号ＳＧ１〜ＳＧ３を入力する。
【００５１】
そして、第２の制御回路９は、第１比較回路８ａからハイ・レベルの第１検出信号ＳＧ１を入力すると、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満であって第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）以上あることを判断する。第２の制御回路９は、入力電圧ＶｉｎがＶｋ３＞Ｖｉｎ≧Ｖｋ２と判断して、第３駆動信号ＣＴ３をハイ・レベルにして、第３スイッチング素子Ｑ３をオフからオンさせる。
【００５２】
また、第２の制御回路９は、第１及び第２比較回路８ａ，８ｂからハイ・レベルの第１及び第２検出信号ＳＧ１，ＳＧ２を入力すると、入力電圧Ｖｉｎが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満であって第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）以上あることを判断する。第２の制御回路９は、入力電圧ＶｉｎがＶｋ２＞Ｖｉｎ≧Ｖｋ１と判断して、第２及び第３駆動信号ＣＴ２，ＣＴ３をハイ・レベルにして、第２及び第３スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をオンさせる。
【００５３】
さらに、第２の制御回路９は、第１〜第３比較回路８ａ〜８ｃからハイ・レベルの第１〜第３検出信号ＳＧ１〜ＳＧ３を入力すると、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満になったことを判断する。第２の制御回路９は、入力電圧ＶｉｎがＶｋ１＞Ｖｉｎと判断して、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３の制御端子にハイ・レベルの第１〜第３駆動信号ＣＴ１〜ＣＴ３をハイ・レベルにして、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３をオンさせる。
【００５４】
次に、上記のように構成したＬＥＤ点灯装置１の作用について説明する。
今、全波整流回路部２にて、全波整流された電源電圧Ｖｄｄが、充放電回路部３に供給され、この電源電圧Ｖｄｄが、充放電回路部３を介して、入力電圧Ｖｉｎとして第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４に印加されている。
【００５５】
この電源電圧Ｖｄｄは、図２（ａ）に示すように、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上になる期間が１サイクル毎に発生する。
まず、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトから最大値Ｖｍａｘまで上昇する過程における、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３及び充放電用スイッチング素子Ｑｘの動作について説明する。
【００５６】
（電源電圧Ｖｄｄが０ボルト）（０≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ１）
電源電圧Ｖｄｄが０ボルトの時には、電源電圧Ｖｄｄが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、図２（ｃ）に示すように、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、図２（ｂ）に示すように、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【００５７】
そして、入力電圧Ｖｉｎも第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満であることから、第２の制御回路９も、図２（ｃ）に示すように、ハイ・レベルの第１〜第３駆動信号ＣＴ１〜ＣＴ３を出力して、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３をオン状態にする。
【００５８】
従って、この時点では、第４発光ダイオードＬＥＤ４を除いて、第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３にはＬＥＤ電流Ｉ１が流れないようにし、第４発光ダイオードＬＥＤ４のみが発光状態にする。
【００５９】
なお、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトのとき、充放電コンデンサＣｘが先のサイクルで、充電していた充電電圧Ｖｃｈを放電していて、その放電電流をＬＥＤ電流Ｉ１としてＬＥＤモジュール４（第４発光ダイオードＬＥＤ４）に流している。その結果、第４発光ダイオードＬＥＤ４は、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトのとき、充放電コンデンサＣｘの放電電流がＬＥＤ電流Ｉ１として流れ発光する。
【００６０】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄが、上昇し第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）に向かって上昇するにつれて、第４発光ダイオードＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が、図２（ｅ）に示すように、相対的に増大し、第４発光ダイオードＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。
【００６１】
（Ｖｋ１≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ２）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ１≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ２になると、電源電圧Ｖｄｄが未だ第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態に維持にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、図２（ｂ）に示すように、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【００６２】
一方、電源電圧Ｖｄｄ、即ち、入力電圧ＶｉｎがＶｋ１≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ２になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ４（＝Ｖｆ）以上になったとして、図２（ｃ）に示すように、ロウ・レベルの第１駆動信号ＣＴ１を出力する。そして、第１スイッチング素子Ｑ１をオフ状態させる。
【００６３】
従って、ＬＥＤ電流Ｉ１は、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流れ、第２及び第３発光ダイオードＬＥＤ２，ＬＥＤ３には流れない。その結果、２個の第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４が発光状態になる。
【００６４】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに上昇しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎ（電源電圧Ｖｄｄ）が、第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第２レベル電圧Ｖｋ２に向かって上昇するにつれて、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に増大し、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。
【００６５】
（Ｖｋ２≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ３）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ２≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ３になると、電源電圧Ｖｄｄが未だ第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態に維持にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、図２（ｂ）に示すように、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【００６６】
一方、入力電圧ＶｉｎがＶｋ２≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ３になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）以上になったとして、図２（ｃ）に示すように、ロウ・レベルの第１及び第２駆動信号ＣＴ１，ＣＴ２を出力する。そして、第１及び第２スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオフ状態にさせる。
【００６７】
従って、ＬＥＤ電流Ｉ１は、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流れ、第３発光ダイオードＬＥＤ３には流れない。その結果、３個の第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４が発状態になる。
【００６８】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに上昇しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎが、第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第３レベル電圧Ｖｋ３に向かって上昇するにつれて、第１、第３及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に増大する。そして、ＬＤＥＤ電流Ｉ１の増大にともなって、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。
【００６９】
（Ｖｋ３≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ３≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４になると、電源電圧Ｖｄｄが未だ第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態に維持にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【００７０】
一方、電源電圧Ｖｄｄ、即ち、入力電圧ＶｉｎがＶｋ３≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）以上になったとして、ロウ・レベルの第１〜第３駆動信号ＣＴ１〜ＣＴ３を出力する。そして、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３をオフ状態にさせる。
【００７１】
従って、ＬＥＤ電流Ｉ１は第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れる。その結果、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は発光状態になる。
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに上昇し、第４レベル電圧Ｖｋ４に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４に向かって上昇するにつれて、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に増大する。そして、ＬＥＤ電流Ｉ１の増大に伴って、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。
【００７２】
（Ｖｋ４≦Ｖｄｄ＜Ｖｍａｘ）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ４≦Ｖｄｄ＜Ｖｍａｘなると、第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上になったとして、図２（ｃ）に示すように、ロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力する。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフさせる。
【００７３】
充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフによって、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のＬＥＤモジュール４が第１逆止用ダイオードＤ１を介して充放電コンデンサＣｘに接続される。これによって、充放電コンデンサＣｘがＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１の充電を開始することになり、入力電圧Ｖｉｎは電源電圧Ｖｄｄと一致しなくなる。つまり、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄに対して、図２（ｂ）に示すように、一瞬、第２レベル電圧Ｖｋ２以下にならない高い電圧値まで下降する。そして、入力電圧Ｖｉｎは、その下降した電圧値から最大値に向かって上昇する電源電圧Ｖｄｄの電圧波形と相対するように上昇していく。
【００７４】
これによって、図２（ｅ）に示すように、ＬＥＤ電流Ｉ１も、一瞬、入力電圧Ｖｉｎと相対するように上昇する。また、充放電コンデンサＣｘはＬＥＤ電流Ｉ１の充電が開始され、図２（ｄ）に示すように、その充電電圧Ｖｃｈが上昇する。
【００７５】
次に、電源電圧Ｖｄｄが最大値から０ボルトまで下降する過程における、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３及び充放電用スイッチング素子Ｑｘの動作について説明する。
（Ｖｍａｘ＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ４）
電源電圧ＶｄｄがＶｍａｘ＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ４にある時、入力電圧Ｖｉｎが、電源電圧Ｖｄｄの下降に相対して、図２（ｂ）に示すように、第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になる。
【００７６】
このとき、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になったとして、ロウ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３をハイ・レベルにして第３スイッチング素子Ｑ３をオン状態にする。
【００７７】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流がし、第３発光ダイオードＬＥＤ３には流さないよう制御にする。そして、第２の制御回路９は、３個の第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４を発光させる。
【００７８】
（Ｖｋ４＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ３）
電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になると、第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４未満になったとして、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態にする。従って、充放電コンデンサＣｘはＬＥＤ電流Ｉ１の充電が遮断され、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４は、全波整流回路部２に対して、充放電コンデンサＣｘを経由しない電流ループを形成する。これによって、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄと同じ値となり、図２（ｂ）に示すように、その時の電源電圧Ｖｄｄの電圧値まで押し上げられる。
【００７９】
そして、このとき、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）以上になったとして、ハイ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３を再びロウ・レベルにして第３スイッチング素子Ｑ３をオフ状態にする。
【００８０】
従って、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流すように制御し、４個の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を発光させる。
【００８１】
（Ｖｋ３＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ２）
電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、ロウ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３を再びハイ・レベルにして第３スイッチング素子Ｑ３をオン状態にする。
【００８２】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流し、第３発光ダイオードＬＥＤ３には流さないように制御する。そして、第２の制御回路９は、３個の第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４を発光させる。
【００８３】
（Ｖｋ２＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ１）
電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、ロウ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２をハイ・レベルにして第２スイッチング素子Ｑ２をオン状態にする。
【００８４】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流し、第２及び第３発光ダイオードＬＥＤ２、ＬＥＤ３には流さないように制御する。そして、第２の制御回路９は、２個の第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４を発光させる。
【００８５】
また、電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）は、第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）に近づくと、充放電コンデンサＣｘの充電電圧Ｖｃｈより低くなる。そして、電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が充放電コンデンサＣｘの充電電圧Ｖｃｈより低くなると、充放電コンデンサＣｘの電荷は、第２逆止用ダイオードＤ２を介して、ＬＥＤ電流Ｉ１としてＬＥＤモジュール４に供給される。
【００８６】
（Ｖｋ１＞Ｖｄｄ≧０）
電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、ロウ・レベルの第１駆動信号ＣＴ１をハイ・レベルにして第１スイッチング素子Ｑ１をオン状態にする。
【００８７】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第４発光ダイオードＬＥＤ４のみに流し、第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３には流さないように制御する。そして、第２の制御回路９は、第４発光ダイオードＬＥＤ４の１個を発光させるように制御する。
【００８８】
このように、電源電圧Ｖｄｄの１サイクル毎に、充放電コンデンサＣｘを繰り返すようにした。これによって、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４に加わる入力電圧Ｖｉｎを、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆ１〜Ｖｆ４の合計電圧より小さくできるようにした。従って、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が最大定格電流値を超えることはない。
【００８９】
次に、上記のように構成した第１実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記第１実施形態によれば、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満の期間、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオンし、ＬＥＤ電流Ｉ１を充放電コンデンサＣｘに充電させないようにした。反対に、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上の期間、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフし、ＬＥＤ電流Ｉ１を充放電コンデンサＣｘに充電させるようにした。
【００９０】
従って、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の入力電圧Ｖｉｎを、常に、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満、即ち、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の最大定格電流通電時の順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝４Ｖｆ）未満に制御できる。その結果、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を損傷させることなく、発光させることができる。
（２）上記第１実施形態によれば、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン時において、入力電圧Ｖｉｎが充放電コンデンサＣｘの充電電圧Ｖｃｈ以下になると、充放電コンデンサＣｘより電荷が第２逆止用ダイオードＤ２を介してＬＥＤモジュール４に放電される。従って、電源電圧Ｖｄｄは０ボルト近傍の谷部になっても、ＬＥＤモジュール４にＬＥＤ電流Ｉ１を流すことができ発光ダイオード（第１発光ダイオードＬＥＤ１）を発光させることができ、ＬＥＤ点灯装置１の点灯ちらつきを抑制することができる。
【００９１】
しかも、ＬＥＤ点灯装置１は、充放電回路部３において、電源電圧Ｖｄｄの変化に応じて充放電コンデンサＣｘがＬＥＤ電流Ｉ１を充電するとともにその電荷を再びＬＥＤ電流Ｉ１として放電するようにした。その結果、ＬＥＤ点灯装置１は、回路損失が抑えられ装置サイズの抑制することができる。
（３）上記第１実施形態によれば、ＬＥＤモジュール４に印加される入力電圧Ｖｉｎが、第２レベル電圧Ｖｋ２〜第４レベル電圧Ｖｋ４の間で変化しても、その変化に応じて第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の直列接続する個数を変えるようにした。従って、各発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の通電電流が最大定格電流以下になるとともに、直列に接続する発光ダイオードの個数の制約が緩和されるとともに、ＬＥＤ点灯装置１のちらつきを抑制することができる。
（第２施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００９２】
本実施形態は、第１実施形態の回路を基本に新たに回路を追加した構成であって、その追加に基づいて動作が第１実施形態と相違する点に特徴を有する。従って、説明の便宜上、第１実施形態と相違する点を詳細に説明し、第１実施形態と共通する部分の詳細な説明は省略する。
【００９３】
図３に示すように、ＬＥＤモジュール４は、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を備えている。そして、第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３には、第１実施形態の示した充放電回路部３の第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３がそれぞれ並列に接続されている。また、第４発光ダイオードＬＥＤ４も、充放電回路部３に設けた第４スイッチング素子Ｑ４が並列に接続されている。
【００９４】
第４スイッチング素子Ｑ４は、ＬＥＤ電流制御用スイッチング素子であって、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３と同じＮチャネルＭＯＳトランジスタにて形成されている。第４スイッチング素子Ｑ４は、第１端子が第４発光ダイオードＬＥＤ４のアノード端子に接続され、第２端子が第４発光ダイオードＬＥＤ４のカソード端子に接続されている。第４スイッチング素子Ｑ４の制御端子には、第４駆動信号ＣＴ４が入力される。第４スイッチング素子Ｑ４は、ハイ・レベルの第４駆動信号ＣＴ４でオンし、第４発光ダイオードＬＥＤ４を流れるＬＥＤ電流Ｉ１を、同第４スイッチング素子Ｑ４を経由して流すようになっている。反対に、第４スイッチング素子Ｑ４は、ロウ・レベルの第４駆動信号ＣＴ４でオフし、第４発光ダイオードＬＥＤ４にＬＥＤ電流Ｉ１を流すようになっている。
【００９５】
充放電回路部３は、電源線Ｌと第２逆止用ダイオードＤ２のカソード端子とを接続する接続点（ノードＮ４）と、正極側出力端子Ｐ５との間に、磁性体に巻回されたインダクタＬｘを接続させている。また、充放電回路部３は、負極側出力端子Ｐ６と第１逆止用ダイオードＤ１のアノード端子との間に、電流検出用抵抗Ｒｓを接続させている。
【００９６】
充放電回路部３は、第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅを有している。第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅは、オペアンプにて形成されている。第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅは、その反転入力端子（−入力端子）にＬＥＤ電流Ｉ１に相対する電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧を入力する。
【００９７】
一方、第４比較回路８ｄの非反転入力端子（＋入力端子）には、第４基準電圧Ｖ４が入力される。第４基準電圧Ｖ４は、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）より低く、０ボルトより大きい予め設定した電圧値（第１２レベル電圧Ｖｋ１２）が印加された時にＬＥＤ電流Ｉ１で生じる電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧に相当する電圧値に設定している。
【００９８】
また、第５比較回路８ｅの非反転入力端子（＋入力端子）には、第５基準電圧Ｖ５が入力される。第５基準電圧Ｖ５は、第１２レベル電圧Ｖｋ１２より低く、０ボルトより大きい予め設定した電圧値（第１１レベル電圧Ｖｋ１１）が印加された時にＬＥＤ電流Ｉ１で生じる電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧に相当する電圧値に設定されている。
【００９９】
つまり、第１２レベル電圧Ｖｋ１２は、Ｖｋ１＞Ｖｋ１２＞Ｖｋ１１の関係となる。また、第１１レベル電圧Ｖｋ１１は、Ｖｋ１２＞Ｖｋ１１＞０の関係となる。
そして、第４比較回路８ｄは、電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧と第４基準電圧Ｖ４を比較し、電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧が第４基準電圧Ｖ４以上になった時、ハイ・レベルの第４検出信号ＳＧ４を出力端子から出力する。
【０１００】
第５比較回路８ｅは、電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧と第５基準電圧Ｖ５を比較し、電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧が第５基準電圧Ｖ５以上になった時、ハイ・レベルの第５検出信号ＳＧ５を出力端子から出力する。
【０１０１】
従って、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトから最大値Ｖｍａｘに上昇し、ＬＥＤ電流Ｉ１が上昇する過程では、第５比較回路８ｅがハイ・レベルの第５検出信号ＳＧ５を出力した後、第４比較回路８ｄがハイ・レベルの第４検出信号ＳＧ４を出力する。
【０１０２】
反対に、電源電圧Ｖｄｄが最大値Ｖｍａｘから０ボルトに下降し、ＬＥＤ電流Ｉ１が下降する過程では、第４比較回路８ｄがロウ・レベルの第４検出信号ＳＧ４を出力した後、第５比較回路８ｅがロウ・レベルの第５検出信号ＳＧ５を出力する。
【０１０３】
つまり、第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅの第４及び第５検出信号ＳＧ４，ＳＧ５の両状態変化を知ることによって、ＬＥＤ電流Ｉ１がどのように変化していることがわかる。
第２の制御回路９は、第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅの第４及び第５検出信号ＳＧ４，ＳＧ５を入力する。そして、第４及び第５検出信号ＳＧ４，ＳＧ５が共にロウ・レベルの状態から、第５検出信号ＳＧ５がハイ・レベルになった時、第２の制御回路９は、第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御（例えば、ＰＷＭ制御）するための第４駆動信号ＣＴ４を出力する。そして、第２の制御回路９は、第４検出信号ＳＧ４がハイ・レベルになるまで、又は、第５検出信号ＳＧ５が再びロウ・レベルになるまで、第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御によってオン・オフさせる。
【０１０４】
また、第２の制御回路９は、第４及び第５検出信号ＳＧ４，ＳＧ５が共にハイ・レベルの状態から、第４検出信号ＳＧ４がロウ・レベルになった時、第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御（例えば、ＰＷＭ制御）するための第４駆動信号ＣＴ４を出力する。そして、第２の制御回路９は、第５検出信号ＳＧ５がロウ・レベルになるまで、または、第４検出信号ＳＧ４が再びハイ・レベルになるまで、第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御によってオン・オフさせる。
【０１０５】
つまり、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ１未満において、ＬＥＤ電流Ｉ１が、第１２レベル電圧Ｖｋ１２と第１１レベル電圧Ｖｋ１１間の時に流れる電流値にある時、第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御する。そして、ＬＥＤ電流Ｉ１を制御する。
【０１０６】
また、第２の制御回路９は、第１比較回路８ａからハイ・レベルの第１検出信号ＳＧ１を入力すると、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満であって第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）以上あることを判断する。第２の制御回路９は、入力電圧ＶｉｎがＶｋ３＞Ｖｉｎ≧Ｖｋ２と判断して、図４（ｃ）に示すように、第３駆動信号ＣＴ３をハイ・レベルにして、第３スイッチング素子Ｑ３をオフからオンさせる。
【０１０７】
また、第２の制御回路９は、第１及び第２比較回路８ａ，８ｂからハイ・レベルの第１及び第２検出信号ＳＧ１，ＳＧ２を入力すると、入力電圧Ｖｉｎが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満であって第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）以上あることを判断する。第２の制御回路９は、入力電圧ＶｉｎがＶｋ２＞Ｖｉｎ≧Ｖｋ１と判断して、図４（ｃ）に示すように、第２及び第３駆動信号ＣＴ２，ＣＴ３をハイ・レベルにする。そして第２及び第３スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をオンさせる。
【０１０８】
さらに、第２の制御回路９は、第１〜第３比較回路８ａ〜８ｃからの第１〜第３検出信号ＳＧ１〜ＳＧ３を入力すると、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満になったことを判断する。第２の制御回路９は、入力電圧ＶｉｎがＶｋ１＞Ｖｉｎと判断して、図４（ｃ）に示すように、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の制御端子にハイ・レベルの第１〜第４駆動信号ＣＴ１〜ＣＴ４をハイ・レベルにする。そして、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオンさせる。
【０１０９】
次に、上記のように構成したＬＥＤ点灯装置１の作用について説明する。
今、全波整流回路部２にて、全波整流された電源電圧Ｖｄｄが、充放電回路部３に供給され、この電源電圧Ｖｄｄが、充放電回路部３を介して、入力電圧Ｖｉｎとして第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４に印加されている。
【０１１０】
この電源電圧Ｖｄｄは、図４（ａ）に示すように、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上になる期間が１サイクル毎に発生する。
まず、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトから最大値Ｖｍａｘまで上昇する過程における、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４及び充放電用スイッチング素子Ｑｘの動作について説明する。
【０１１１】
（０≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４）
電源電圧Ｖｄｄが０ボルトの時には、電源電圧Ｖｄｄが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、図４（ｃ）に示すように、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、図４（ｂ）に示すように、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【０１１２】
従って、入力電圧Ｖｉｎも第１レベル電圧Ｖｋ１未満であることから、第２の制御回路９もハイ・レベルの第１〜第４駆動信号ＣＴ１〜ＣＴ４を出力して、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン状態にする状態にある。
【０１１３】
この電源電圧Ｖｄｄが０ボルトのとき、充放電コンデンサＣｘが先のサイクルで、充電していた充電電圧Ｖｃｈを放電していて、その放電電流に基づいてＬＥＤモジュール４からＬＥＤ電流Ｉ１が流れている。そして、第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅからのそのＬＥＤ電流Ｉ１に基づく第４及び第５検出信号ＳＧ４，ＳＧ５が出力される。すると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第１２レベル電圧Ｖｋ１２と第１１レベル電圧Ｖｋ１１の間にあると判断して第４スイッチング素子Ｑ４をＰＷＭ制御している。
【０１１４】
従って、第１発光ダイオードＬＥＤ１は、第４スイッチング素子Ｑ４のＰＷＭ制御に基づくＬＥＤ電流Ｉ１が間欠的に流れ発光する。この状態は、電源電圧Ｖｄｄが上昇して第４レベル電圧Ｖｋ４に到達するまで継続される。
【０１１５】
（Ｖｋ１≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ２）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ１≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ２になると、電源電圧Ｖｄｄが未だ第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態に維持にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【０１１６】
一方、入力電圧ＶｉｎがＶｋ１≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ２になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第１ベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）以上になったとして、ロウ・レベルの第１及び第４駆動信号ＣＴ１，ＣＴ４を出力する。そして。第１及び第４スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４をオフ状態にする。そして、第４スイッチング素子Ｑ４にオフよって、第４スイッチング素子Ｑ４のＰＷＭ制御は停止される。
【０１１７】
従って、ＬＥＤ電流Ｉ１は、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流れ、第２及び第３発光ダイオードＬＥＤ２，ＬＥＤ３には流れない。その結果、２個の第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４が発光する。
【０１１８】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに上昇しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎが、第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第２レベル電圧Ｖｋ２に向かって上昇するにつれて、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に増大する。そして、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。
【０１１９】
このとき、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、ＬＥＤ電流Ｉ１は、図４（ｅ）に示すように、緩やかに増大するため、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４は緩やかに発光輝度を上げていく。
【０１２０】
（Ｖｋ２≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ３）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ２≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ３になると、電源電圧Ｖｄｄが未だ第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態に維持にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【０１２１】
一方、入力電圧ＶｉｎがＶｋ２≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ３になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）以上になったとして、ロウ・レベルの第１、第２及び第４駆動信号ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ４を出力する。そして、第１、第２及び第４スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ４をオフ状態にさせる。
【０１２２】
従って、ＬＥＤ電流Ｉ１は、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流れ、第３発光ダイオードＬＥＤ３には流れない。その結果、３個の第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４が発光する。
【０１２３】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに上昇しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎが、第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）に向かって上昇するにつれて、第１，第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に増大する。ＬＥＤ電流Ｉ１の増大に伴って、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。このとき、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、図４（ｅ）に示すように、ＬＥＤ電流Ｉ１は緩やかに増大するため、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４は緩やかに発光輝度を上げていく。
【０１２４】
（Ｖｋ３≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ３≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４になると、電源電圧Ｖｄｄが未だ第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態に維持にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【０１２５】
一方、入力電圧ＶｉｎがＶｋ３≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）以上になったとして、図４（ｃ）に示すように、ロウ・レベルの第１〜第４駆動信号ＣＴ１〜ＣＴ４を出力する。そして、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフ状態させる。
【０１２６】
従って、ＬＥＤ電流Ｉ１は第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れる。その結果、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は発光する。
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに上昇し、第４レベル電圧Ｖｋ４に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４に向かって上昇するにつれて、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に増大する。そして、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。このとき、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、ＬＥＤ電流Ｉ１は緩やかに増大するため、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は緩やかに発光輝度を上げていく。
【０１２７】
（Ｖｋ４≦Ｖｄｄ＜Ｖｍａｘ）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ４≦Ｖｄｄ＜Ｖｍａｘなると、第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上になったとして、図４（ｃ）に示すように、ロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力する。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフ状態にする。
【０１２８】
充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフによって、ＬＥＤモジュール４が第１逆止用ダイオードＤ１を介して充放電コンデンサＣｘに接続される。これによって、充放電コンデンサＣｘがＬＥＤモジュール４を流れるＬＥＤ電流Ｉ１の充電を開始することになり、入力電圧Ｖｉｎは電源電圧Ｖｄｄと一致しなくなる。
【０１２９】
つまり、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄに対して、図４（ｂ）に示すように、一瞬、第２レベル電圧Ｖｋ２以下にはならない高い電圧値まで下降する。そして、入力電圧Ｖｉｎは、その下降した電圧値から最大値Ｖｍａｘに向かって上昇する電源電圧Ｖｄｄの電圧波形と相対するように上昇していく。
【０１３０】
これによって、図４（ｅ）に示すように、ＬＥＤ電流Ｉ１も、相対して変動するが、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、緩やかに変動し発光輝度を急激に変動させることはない。また、充放電コンデンサＣｘはＬＥＤ電流Ｉ１の充電開始により、図４（ｄ）に示すように、その充電電圧Ｖｃｈが上昇する。
【０１３１】
次に、電源電圧Ｖｄｄが最大値から０ボルトまで下降する過程における、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４及び充放電用スイッチング素子Ｑｘの動作について説明する。
（Ｖｍａｘ＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ４）
電源電圧ＶｄｄがＶｍａｘ＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ４にある時、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄの下降に相対して、図４（ｂ）に示すように、第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になる。
【０１３２】
このとき、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になったとして、第３駆動信号ＣＴ３をロウ・レベルからハイ・レベルにして第３スイッチング素子Ｑ３をオン状態にする。
【０１３３】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流し、第３発光ダイオードＬＥＤ３には流さないよう制御にする。そして、第２の制御回路９は、３個の第１，第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４を発光させる。
【０１３４】
（Ｖｋ４＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ３）
電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になると、第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になったとして、図４（ｃ）に示すように、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力する。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態にする。従って、充放電コンデンサＣｘはＬＥＤ電流Ｉ１の充電が遮断され、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４は、全波整流回路部２に対して、充放電コンデンサＣｘを経由しない電流ループを形成する。これによって、入力電圧Ｖｉｎは、図４（ｂ）に示すように、電源電圧Ｖｄｄと同じ値となり、その時の電源電圧Ｖｄｄに押し上げられる。
【０１３５】
このとき、入力電圧Ｖｉｎが電源電圧Ｖｄｄに押し上げられることによって、ＬＥＤ電流Ｉ１も押し上げられるが、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、ＬＥＤ電流Ｉ１は緩やかに増大する。
【０１３６】
そして、このとき、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）以上になったとして、ハイ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３を再びロウ・レベルにして第３スイッチング素子Ｑ３をオフ状態にする。
【０１３７】
従って、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１が第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるように制御し、４個の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を発光させる。
【０１３８】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに下降しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎが、第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）に向かって下降するにつれて、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に減少する。そして、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は発光する輝度を下げる。このとき、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、ＬＥＤ電流Ｉ１は緩やかに減少するため、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は緩やかに発光輝度を下げていく。
【０１３９】
（Ｖｋ３＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ２）
電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、ロウ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３を再びハイ・レベルにして第３スイッチング素子Ｑ３をオン状態にする。
【０１４０】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流し、第３発光ダイオードＬＥＤ３には流さないように制御する。そして、第２の制御回路９は、３個の第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４を発光させる。
【０１４１】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに下降しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎが、第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）に向かって下降するにつれて、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に減少する。ＬＥＤ電流Ｉ１の減少に伴って、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４は発光する輝度を下げる。このとき、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、ＬＥＤ電流Ｉ１は緩やかに減少するため、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４は緩やかに発光輝度を下げていく。
【０１４２】
（Ｖｋ２＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ１）
電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、ロウ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２をハイ・レベルにして第２スイッチング素子Ｑ２をオン状態にする。
【０１４３】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流し、第２及び第３発光ダイオードＬＥＤ２，ＬＥＤ３には流さないように制御する。そして、第２の制御回路９は、２個の第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４を発光させる。
【０１４４】
また、電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が下降して、第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）に近づくと、充放電コンデンサＣｘの充電電圧Ｖｃｈより低くなる。そして、電源電圧Ｖｄｄが充放電コンデンサＣｘの充電電圧Ｖｃｈより低くなると、入力電圧Ｖｉｎは充電電圧Ｖｃｈとなり、充放電コンデンサＣｘの電荷は、第２逆止用ダイオードＤ２を介して、ＬＥＤ電流Ｉ１としてＬＥＤモジュール４に供給される。そして、入力電圧Ｖｉｎは、図４（ｄ）（ｄ）に示すように、充放電コンデンサＣｘの放電による充電電圧Ｖｃｈの下降とともに下降していく。
【０１４５】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに下降しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎが、第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）に向かって下降するにつれて、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に減少し、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４は発光する輝度を下げる。このとき、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、ＬＥＤ電流Ｉ１は緩やかに減少するため、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４は緩やかに発光輝度を下げていく。
【０１４６】
（Ｖｋ１＞Ｖｄｄ≧０）
電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、ロウ・レベルの第１駆動信号ＣＴ１をハイ・レベルにして第１スイッチング素子Ｑ１をオン状態にする。
【０１４７】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第４発光ダイオードＬＥＤ４のみに流し、第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３には流さないように制御する。そして、第２の制御回路９は、第４発光ダイオードＬＥＤ４の１個を発光させるように制御する。
【０１４８】
この電源電圧Ｖｄｄが０ボルトに近づくとき、充放電コンデンサＣｘからの放電電流に基づいてＬＥＤ電流Ｉ１が流れている。そして、電源電圧Ｖｄｄが第１２レベル電圧Ｖｋ１２と第１１レベル電圧Ｖｋ１１の間にくる時、第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅからのそのＬＥＤ電流Ｉ１に基づく第４及び第５検出信号ＳＧ４，ＳＧ５が出力される。これに基づいて、第２の制御回路９は第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御する。
【０１４９】
従って、第４発光ダイオードＬＥＤ４は、ＰＷＭ制御に基づくＬＥＤ電流Ｉ１が間欠的に流れ発光する。この状態は、電源電圧Ｖｄｄが、第１２レベル電圧Ｖｋ１２と第１１レベル電圧Ｖｋ１１の間にある間継続される。
【０１５０】
このように、電源電圧Ｖｄｄの１サイクル毎に、充放電コンデンサＣｘを繰り返すようにした。これによって、ＬＥＤモジュール４に加わる入力電圧Ｖｉｎを、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆ１〜Ｖｆ４の合計電圧より小さくできるようにした。従って、ＬＥＤモジュール４の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１は最大定格電流値を超えることはない。
【０１５１】
さらに、正極側出力端子Ｐ５とノードＮ４との間に、インダクタＬｘを接続したことから、ＬＥＤモジュール４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１は、入力電圧Ｖｉｎが急激に変化しても、図４（ｄ）に示すように、緩やかに変化する。そのため、ＬＥＤモジュール４の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、急激に変化するＬＥＤ電流Ｉ１に基づく発光輝度の急激な変化が抑制される。
【０１５２】
次に、上記のように構成した第２実施形態の効果は、第１実施形態の効果に加えてを以下の効果を有する。
（１）上記第２実施形態によれば、第４、第５比較回路８ｄ，８ｅ及び電流検出用抵抗Ｒｓに基づいて、電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第１１レベル電圧Ｖｋ１１以上、第１２レベル電圧Ｖｋ１２未満でのＬＥＤ電流Ｉ１の検出を行った。そして、その第１１レベル電圧Ｖｋ１１以上、第１２レベル電圧Ｖｋ１２未満でのＬＥＤ電流Ｉ１を、第４発光ダイオードＬＥＤ４をスイッチング制御して、第４発光ダイオードＬＥＤ４に間欠的に流し発光させるようにした。従って、ＬＥＤモジュール４のＬＥＤ電流Ｉ１の制御より細かく制御され電流制御特性を向上させることができる。
（２）上記第２実施形態によれば、正極側出力端子Ｐ５とノードＮ４との間にインダクタＬｘを接続したので、ＬＥＤモジュール４に入力されるＬＥＤ電流Ｉ１を緩やかに変化さることができた。従って、ＬＥＤモジュール４の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、急激に変化するＬＥＤ電流Ｉ１に基づく発光輝度の急激な変化が抑制される。
【０１５３】
しかも、インダクタＬｘは、第４発光ダイオードＬＥＤ４をスイッチング制御する際にかかる電圧は、ＬＥＤモジュール４の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の分割分の変動電圧になる。そのため、２コンバータ方式でのバックコンバータに使用されるインダクタに比べて容量を小さくでき、装置の小型化を図ることができる。
（第３施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【０１５４】
本実施形態は、第１実施形態の回路を基本に一部変更した構成である。従って、説明の便宜上、第１実施形態と相違する点を詳細に説明し、第１実施形態と共通する部分の詳細な説明は省略する。
【０１５５】
図５に示すように、ＬＥＤモジュール４は、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を備えている。そして、第１発光ダイオードＬＥＤ１と第２発光ダイオードＬＥＤ２からなる直列回路に、充放電回路部３の第２スイッチング素子Ｑ２ａが並列に接続されている。
【０１５６】
第２スイッチング素子Ｑ２ａは、第１実施形態の第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３と同じＮチャネルＭＯＳトランジスタにて形成されている。第２スイッチング素子Ｑ２ａは、第１端子が第２発光ダイオードＬＥＤ２のアノード端子に接続され、第２端子が第１発光ダイオードＬＥＤ１のカソード端子に接続されている。第２スイッチング素子Ｑ２ａの制御端子には、第２駆動信号ＣＴ２が入力される。第２スイッチング素子Ｑ２ａは、ハイ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２でオンし、第１及び第２発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２を流れるＬＥＤ電流Ｉ１を、同第２スイッチング素子Ｑ２ａを経由して流すようになっている。反対に、第２スイッチング素子Ｑ２ａは、ロウ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２でオフし、第１及び第２発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２にＬＥＤ電流Ｉ１を流すようになっている。
【０１５７】
第２逆止用ダイオードＤ２のアノード端子とノードＮ１との間に、第５スイッチング素子Ｑ５が接続されている。第５スイッチング素子Ｑ５は、放電用スイッチング素子であって、ＮチャネルＭＯＳトランジスタよりなり、第１端子がノードＮ１に接続され、第２端子が第２逆止用ダイオードＤ２のアノード端子に接続されている。第５スイッチング素子Ｑ５の制御端子には、第５駆動信号ＣＴ５が入力される。第５スイッチング素子Ｑ５は、ハイ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５でオンし、充放電コンデンサＣｘの電荷を、第２逆止用ダイオードＤ２を介してＬＥＤモジュール４に流すようになっている。反対に、第５スイッチング素子Ｑ５は、ロウ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５でオフし、充放電コンデンサＣｘの電荷を、第２逆止用ダイオードＤ２を介してＬＥＤモジュール４に流さないようになっている。
【０１５８】
第１の制御回路６は、充放電用スイッチング素子Ｑｘに第１実施形態で示した充放電コンデンサＣｘの充電開始タイミングを制御する制御駆動信号ＣＴｘを出力する。また、第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄを検出して第５スイッチング素子Ｑ５に対して、充放電コンデンサＣｘの放電開始タイミングを制御するハイ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５を出力する。
【０１５９】
第１の制御回路６がハイ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５を出力するタイミングは、充放電コンデンサＣｘが充放電用スイッチング素子Ｑｘのオフ期間に充電した充電量を、次の充電開始までに放電を終了できるタイミングに設定されている。つまり、第５駆動信号ＣＴ５は、充放電コンデンサＣｘの放電開始及び放電停止のタイミングを決定する信号である。
【０１６０】
そして、本実施形態では、図６に示すように、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）より高い値の第５レベル電圧Ｖｋ５に設定している。
正極側出力端子Ｐ５と負極側出力端子Ｐ６との間には、抵抗Ｒ３，Ｒ４よりなる第２分圧回路７が接続されている。第２分圧回路７は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の接続点であるノードＮ３から抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の抵抗比（分圧比）から生成される入力電圧Ｖｉｎの分圧電圧を第２の制御回路９に出力する。そして、第２の制御回路９は、この分圧電圧に基づいてその時々の入力電圧Ｖｉｎを検出するようになっている。
【０１６１】
第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが発光ダイオード２個分の順方向電圧の合計電圧（＝２Ｖｆ）、即ち、第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満になったとき、第２スイッチング素子Ｑ２ａに対して、ハイ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２を出力する。そして、第２スイッチング素子Ｑ２ａをオンさせる。そして、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第３及び第４発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４に流し、第１及び第２発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２には流さない制御する。従って、入力電圧Ｖｉｎが、第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満になると、第３及び第４発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４が発光状態になる。
【０１６２】
次に、上記のように構成したＬＥＤ点灯装置１の作用について説明する。
まず、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトから最大値Ｖｍａｘまで上昇する過程において、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上になるまで、第１の制御回路６は、充放電用スイッチング素子Ｑｘにハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力する。
【０１６３】
今、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトから第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満のとき、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎを検出して第２スイッチング素子Ｑ２ａに対して、ハイ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２を出力し、同第２スイッチング素子Ｑ２ａをオンさせる。
【０１６４】
従って、この期間は、第３及び第４発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４にはＬＥＤ電流Ｉ１が流れ、第１及び第２発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２にはＬＥＤ電流Ｉ１が流れない。また、この期間は、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満なので、充放電コンデンサＣｘにＬＥＤ電流Ｉ１は充電されない。
【０１６５】
やがて、電源電圧Ｖｄｄが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）以上、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎを検出して第２スイッチング素子Ｑ２ａに対して、ロウ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２を出力する。そして、第２スイッチング素子Ｑ２をオフさせる。従って、この期間は、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４にはＬＥＤ電流Ｉ１が流れ、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は発光する。また、この期間には、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満なので、充放電コンデンサＣｘにＬＥＤ電流Ｉ１は充電されない。
【０１６６】
そして、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上、第５レベル電圧Ｖｋ５未満になると、第１の制御回路６は、充放電用スイッチング素子Ｑｘにロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフさせる。充放電用スイッチング素子Ｑｘがオフされることにより、充放電コンデンサＣｘは、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１の充電を開始する。
【０１６７】
この充放電コンデンサＣｘの充電開始に基づいて、ＬＥＤモジュール４に印加される入力電圧Ｖｉｎは、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満に制御される。
従って、この期間は、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満に制御された入力電圧Ｖｉｎに基づいて第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４にＬＥＤ電流Ｉ１が流れ、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が発光する。
【０１６８】
そして、電源電圧Ｖｄｄが第５レベル電圧Ｖｋ５以上になると、第１の制御回路６は、第５スイッチング素子Ｑ５にハイ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５を出力し、第５スイッチング素子Ｑ５をオンさせる。第５スイッチング素子Ｑ５がオンされることにより、充放電コンデンサＣｘの電荷は、第２逆止用ダイオードＤ２を介してＬＥＤモジュール４に放電され、ＬＥＤモジュール４のＬＥＤ電流Ｉ１の一部として入力される。
【０１６９】
そして、充放電コンデンサＣｘは、この放電によりリセットされ次のサイクルにおける充電に備えることができる。
次に、電源電圧Ｖｄｄが最大値Ｖｍａｘから０ボルトまで下降する過程において、電源電圧Ｖｄｄが最大値Ｖｍａｘから第５レベル電圧Ｖｋ５になるまで、第１の制御回路６は、第５スイッチング素子Ｑ５にハイ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５を出力し続ける。そして、電源電圧Ｖｄｄが第５レベル電圧Ｖｋ５未満になると、第５スイッチング素子Ｑ５にロウ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５を出力して第５スイッチング素子Ｑ５をオフさせる。第５スイッチング素子Ｑ５のオフにより、充放電コンデンサＣｘのＬＥＤモジュール４への電荷の放電は停止する。
【０１７０】
また、電源電圧Ｖｄｄが最大値Ｖｍａｘから第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）になるまで、第１の制御回路６は、充放電用スイッチング素子Ｑｘにロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフ状態に保持する。従って、この期間、充放電コンデンサＣｘは、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１の充電を続ける。
【０１７１】
やがて、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になると、第１の制御回路６は、充放電用スイッチング素子Ｑｘにハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオンさせる。充放電用スイッチング素子Ｑｘのオンにより、充放電コンデンサＣｘの充電は停止され、電源電圧Ｖｄｄと入力電圧Ｖｉｎが同じ値となる。
【０１７２】
従って、ＬＥＤモジュール４には、その時の電源電圧Ｖｄｄが入力電圧Ｖｉｎとして印加される。
やがて、電源電圧Ｖｄｄが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、第２スイッチング素子Ｑ２ａにハイ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２を出力して、第２スイッチング素子Ｑ２ａをオンさせる。第２スイッチング素子Ｑ２ａのオンにより、第１及び第２発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２にＬＥＤ電流Ｉ１が流れないようになる。
【０１７３】
すなわち、第２の制御回路９は、第３及び第４発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４にＬＥＤ電流Ｉ１を流すように制御して、第３及び第４発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４を発光させる。
【０１７４】
このように、電源電圧Ｖｄｄの１サイクル毎に、充放電コンデンサＣｘの充放電を繰り返すようにした。これによって、ＬＥＤモジュール４に加わる入力電圧Ｖｉｎを、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆ１〜Ｖｆ４の合計電圧より小さくできるようにした。従って、ＬＥＤモジュール４の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１は最大定格電流値を超えることはない。
【０１７５】
さらに、ノードＮ１と第２逆止用ダイオードＤ２のカソード端子の間に第５スイッチング素子Ｑ５を設け、充放電コンデンサＣｘの放電期間を制御し、充放電コンデンサＣｘの充電を１サイクル毎にリセットするようにした。そのため、充放電コンデンサＣｘは、その充電量が累積して増大することを未然に防止できる。
【０１７６】
次に、上記のように構成した第３実施形態の効果は、第１実施形態の効果に加えてを以下の効果を有する。
（１）上記第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満の期間、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオンし、ＬＥＤ電流Ｉ１を充放電コンデンサＣｘに充電させないようにした。反対に、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上の期間、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフし、ＬＥＤ電流Ｉ１を充放電コンデンサＣｘに充電させるようにした。
【０１７７】
従って、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の入力電圧Ｖｉｎを、常に、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満、即ち、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の最大定格電流通電時の順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝４Ｖｆ）未満に制御できる。その結果、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を損傷させることなく、発光させることができる。
（２）上記第３実施形態によれば、ノードＮ１と第２逆止用ダイオードＤ２のカソード端子の間に第５スイッチング素子Ｑ５を設けた。そして、充放電コンデンサＣｘの放電期間を制御し、充放電コンデンサＣｘの充電を１サイクル毎にリセットするようにした。
【０１７８】
従って、充放電コンデンサＣｘは、その充電量が累積して増大することを未然に防止でき、入力電圧Ｖｉｎが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上になることはない。
（第４施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【０１７９】
本実施形態は、第３実施形態の回路を基本に一部変更した構成である。従って、説明の便宜上、第３実施形態と相違する点を詳細に説明し、第３実施形態と共通する部分の詳細な説明は省略する。
【０１８０】
図７に示すように、ノードＮ１とノードＮ４との間には、第３逆止用ダイオードＤ３と第６スイッチング素子Ｑ６の直列回路を接続する。第３逆止用ダイオードＤ３は、そのアノード端子がノードＮ４に接続され、カソード端子が第６スイッチング素子Ｑ６に接続されている。
【０１８１】
第６スイッチング素子Ｑ６は充電用スイッチング素子であって、ＮチャネルＭＯＳトランジスタよりなり、その第１端子が第３逆止用ダイオードＤ３のカソード端子と接続され、第２端子がノードＮ１に接続されている。
【０１８２】
第６スイッチング素子Ｑ６の制御端子は、第６駆動信号ＣＴ６が入力される。第６スイッチング素子Ｑ６は、ハイ・レベルの第６駆動信号ＣＴ６でオンし、第３逆止用ダイオードＤ３を介して、充放電コンデンサＣｘに全波整流回路部２からの全波整流電流を充電するようになっている。反対に、第６スイッチング素子Ｑ６は、ロウ・レベルの第６駆動信号ＣＴ６でオフし、全波整流回路部２からの全波整流電流を充放電コンデンサＣｘに充電させないようになっている。
【０１８３】
第１の制御回路６は、充放電用スイッチング素子Ｑｘに第３実施形態で示した充放電コンデンサＣｘの充電開始タイミングを制御する制御駆動信号ＣＴｘを出力する。また、第１の制御回路６は、充放電コンデンサＣｘの放電開始タイミングを制御するハイ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５を出力する。
【０１８４】
さらに、第１の制御回路６は、該ＬＥＤ点灯装置１の起動時から予め定めた時間、第６スイッチング素子Ｑ６をオンさせ、予め定めた時間経過後、第６スイッチング素子Ｑ６をオフさせる第６駆動信号ＣＴ５６出力する。つまり、第１の制御回路６は、該ＬＥＤ点灯装置１の起動時において予め定めた時間経過するまでは、ＬＥＤモジュール４にＬＥＤ電流Ｉ１を入力させないで、充放電コンデンサＣｘを充電する。
【０１８５】
そして、ＬＥＤ点灯装置１の起動時において、充放電コンデンサＣｘに充電された充電電圧Ｖｃｈは、第１及び第２の制御回路６，９の駆動用の電源として確保される。駆動用の電源として確保された後は、第６スイッチング素子Ｑ６がオフされ、第１及び第２の制御回路６，９はＬＥＤモジュール４の各発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光制御のため動作を実行する。
【０１８６】
本実施形態によれば、第３実施形態の効果に加えて、起動時に第１及び第２の制御回路６，９の電源が確保され、第１及び第２の制御回路６，９を駆動させるための別電源を設ける必要がなくなり、より装置を小型化できる。
【０１８７】
尚、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記各実施形態では、ＬＥＤモジュール４は、４個の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ1〜ＬＥＤ４で構成したが、その個数は限定されるものではない。適宜変更して実施してもよい。
【０１８８】
○上記第１実施形態では、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４、の個々に対して、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を並列に接続して、ＬＥＤ電流Ｉ１を制御した。これを２個ずつの発光ダイオードを２組または１個と３個からなる２組をつくり、その組毎に対して、スイッチング素子を並列接続しれ実施してもよい。各組での発光ダイオードの数が異なっていても勿論可能である。
【０１８９】
○上記第２実施形態では、インダクタＬｘを設けＬＥＤ電流Ｉ１が緩やかにＬＥＤモジュール４に入力されるようにした、このインダクタＬｘを、第１実施形態、第３実施形態及び第４実施形態のＬＥＤ点灯装置１に設けて実施してもよい。この場合、第２実施形態と同様にＬＥＤ電流Ｉ１が緩やかに変化するため、点灯ちらつき抑制できる。
【０１９０】
また、反対に、第２実施形態について、インダクタＬｘを省略して実施してもよい。
○上記第２実施形態では、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ１未満であって、第１１レベル電圧Ｖｋ１１と第１２レベル電圧Ｖｋ１２の間にある時、第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御する。そして、第４発光ダイオードＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１を制御した。
【０１９１】
これを、第４発光ダイオードＬＥＤ４だけに限定しないで、他の第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３についても、同様に、対応する第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３をスイッチング制御する。そして、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３に流れるＬＥＤ電流Ｉ１を制御してもよい。
【０１９２】
○上記第４実施形態は、第３実施形態に第３逆止用ダイオードＤ３と第６スイッチング素子Ｑ６の直列回路を、第３実施形態のノードＮ１とノードＮ４との間に接続して具体化したが、これを第１実施形態及び第２実施形態にも応用して実施してもよい。
【符号の説明】
【０１９３】
１…ＬＥＤ点灯装置、２…全波整流回路部（整流回路）、３…充放電回路部、４…ＬＥＤモジュール、５…第１分圧回路、６…第１の制御回路（第３の制御回路、第４の制御回路）、７…第２分圧回路、８ａ〜８ｅ…第１〜第５比較回路、９…第２の制御回路、Ｇ…商用電源、Ｌ…電源線、Ｄ１〜Ｄ３…第１〜第３逆止用ダイオード、Ｉ１…ＬＥＤ電流、Ｌｘ…インダクタ、Ｎ１〜Ｎ５…ノード、Ｐ１…整流側正極端子、Ｐ２…整流側負極端子、Ｐ３…正極側入力端子、Ｐ４…負極側入力端子、Ｐ５…正極側出力端子、Ｐ６…負極側出力端子、Ｐ７…正極端子、Ｐ８…負極端子、Ｑ１〜Ｑ６…第１〜第６スイッチング素子、Ｑｘ…充放電用スイッチング素子、Ｒ１〜Ｒ６…抵抗、Ｒｓ…電流検出用抵抗、Ｖ１〜Ｖ５…第１〜第５基準電圧、Ｖｆ，Ｖｆ１〜Ｖｆ４…順方向電圧、ＣＴ１〜ＣＴ６…第１〜第６駆動信号、ＣＴｘ…制御駆動信号、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４…第１〜第４発光ダイオード、ＳＧ１〜ＳＧ５…第１〜第５検出信号、Ｖｄｄ…電源電圧、Ｖｉｎ…入力電圧、Ｖｃｈ…充電電圧、Ｖｋ１〜ＶＫ５…第１〜第５レベル電圧、Ｖｋ１１…第１１レベル電圧、Ｖｋ１２…第１２レベル電圧、Ｖａｘ…最大値。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
商用電源を電源とし複数直列に接続した発光ダイオード（ＬＥＤモジュール）を点灯させるＬＥＤ点灯装置は、商用電源から安定した所望の直流電圧を得るために、２コンバータ方式の点灯装置が種々提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、交流を整流するためのダイオードブリッジ回路と、整流電圧を平滑するためのコンデンサと、バックコンバータ、それを制御するための電圧フィードバック回路、さらに、出力を定電流化するためのフィードバック回路で構成される。
【０００３】
しかし、ＬＥＤモジュールが小型で薄型という特徴があるのに反して、上記平滑コンデンサやバックコンバータで必要なインダクタなどにより、点灯装置のサイズが大型化するという課題がある。
【０００４】
そこで、直列に複数接続された発光ダイオードを複数の組に分割し、分割された発光ダイオードに対して並列にＭＯＳトランジスタなどのスイッチング素子を接続する。そして、入力電圧に応じて所望のスイッチング素子をオン・オフして、通電経路を制御し発光ダイオードの点灯数を変更させる回路方式が提案されている（例えば、特許文献２，３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３８４３５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／０３０８７３８号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１１／０１０９２４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２のＬＥＤ点灯装置は、発光ダイオードに若干の抵抗成分があるものの減流要素がほとんどない。その結果、発光ダイオードのダイオード特性により、印加電圧に応じて通電電流が決まることから、所望の電流値にするためには、発光ダイオードの直列数、即ち、印加電圧に制約ができてしまう。また、特許文献３のように、発光ダイオードの直列個数の制約なしで所望の通電電流にするためには、発光ダイオードに通電経路に抵抗する方法が考えられるが、抵抗損失により回路効率が低下する。
【０００７】
さらに、特許文献１〜３の共通の問題として、整流電圧の谷部（０Ｖ近傍）では、ダイオード特性によりＬＥＤ電流が流れないため、発光ダイオードが発光せずちらつきの原因となる。
【０００８】
そこで、特許文献１にあっては、整流電圧の谷部においても、ＬＥＤ電流を流すためには、整流回路の後段であって平滑コンデンサと同じ位置にコンデンサを付加する必要があり回路がさらに大型化する問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、小型化を実現でき、複数直列に接続してなる発光ダイオードの点灯ちらつきと回路損出を抑え、直列接続された発光ダイオードの直列個数の制約を緩和できるＬＥＤ点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のＬＥＤ点灯装置は、整流回路が整流した電源電圧を、複数個の発光ダイオードを直列に接続したＬＥＤモジュールの正極端子と負極端子との間に入力電圧として印加することによって、前記正極端子から前記負極端子に流れるＬＥＤ電流にて、前記各発光ダイオードを発光させるＬＥＤ点灯装置であって、前記ＬＥＤモジュールの前記負極端子と前記整流回路の負極端子との間に接続される充放電コンデンサと、前記充放電コンデンサと並列に接続した充放電用スイッチング素子と、前記電源電圧を検出し、前記電源電圧が前記複数個の発光ダイオードの順方向電圧の合計電圧以上になったとき、前記充放電用スイッチング素子をオンからオフさせて、前記負極端子からのＬＥＤ電流を前記充放電コンデンサに充電させる第１の制御回路を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記構成において、前記充放電コンデンサは、第１逆止用ダイオードを介して前記ＬＥＤモジュールの負極端子に接続され、前記第１逆止用ダイオードを介して前記ＬＥＤ電流が充電されるものであり、前記充放電用スイッチング素子は、前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードの直列回路に対して並列に接続したものであり、前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードの接続点と、前記ＬＥＤモジュールの正極端子との間に、第２逆止用ダイオードを接続し、前記第２逆止用ダイオードを介して前記コンデンサの充電電荷が前記ＬＥＤモジュールの正極端子に入力されることが好ましい。
【００１２】
また、上記構成において、前記第２逆止用ダイオードは、そのアノード端子が放電用スイッチング素子を介して前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードとの接続点に接続され、前記放電用スイッチング素子は、第３の制御回路によりオン・オフ制御されて、前記充放電コンデンサの放電期間が制御されることが好ましい。
【００１３】
また、上記構成において、前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードの接続点と、前記ＬＥＤモジュールの正極端子との間に、第３逆止用ダイオードと充電用スイッチング素子からなる直列回路を接続し、前記充電用スイッチング素子は、第４の制御回路によりオン・オフ制御されて、前記電源電圧による前記充放電コンデンサの充電期間が制御されることが好ましい。
【００１４】
また、上記構成において、前記複数個の発光ダイオードの少なくとも１つに、または、複数個の発光ダイオードを複数組に分割しその分割した組の少なくとも１つの組に、対して並列に接続したＬＥＤ電流制御用スイッチング素子と、前記入力電圧を検出し、前記入力電圧が前記複数個の発光ダイオードの順方向電圧の合計電圧未満になったとき、直列に接続された発光ダイオードの個数を変更してその変更した個数の発光ダイオードの順方向電圧の合計電圧を、前記入力電圧に合わせるようにＬＥＤ電流制御用スイッチング素子を制御した第２の制御回路を設けたことが好ましい。
【００１５】
また、上記構成において、前記第２の制御回路は、直列に接続された発光ダイオードの個数を変更する際、その個数を変更する前記ＬＥＤ電流用スイッチング素子を、その変更前後の前記ＬＥＤ電流に基づいて、その変更前後にスイッチン制御させて、その直列に接続された発光ダイオードの個数に流れるＬＥＤ電流をスイッチング制御することが好ましい。
【００１６】
また、上記構成において、前記ＬＥＤモジュールの正極端子には、インダクタが接続され、ＬＥＤモジュールに入力される前記ＬＥＤ電流は、前記インダクタを介して入力されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、小型化を実現でき、点灯ちらつきと回路損出を抑え、発光ダイオードの直列個数の制約を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のＬＥＤ点灯装置の電気回路図。
【図２】同じくＬＥＤ点灯装置の作用を説明するための波形図であって、（ａ）は電源電圧の電圧波形、（ｂ）は入力電圧の電圧波形、（ｃ）は駆動信号のパルス波形、（ｄ）は充放電コンデンサの充電電圧、（ｅ）はＬＥＤ電流に電流波形を示す。
【図３】第２実施形態のＬＥＤ点灯装置の電気回路図。
【図４】同じくＬＥＤ点灯装置の作用を説明するための波形図であって、（ａ）は電源電圧の電圧波形、（ｂ）は入力電圧の電圧波形、（ｃ）は駆動信号のパルス波形、（ｄ）は充放電コンデンサの充電電圧、（ｅ）はＬＥＤ電流に電流波形を示す。
【図５】第３実施形態のＬＥＤ点灯装置の電気回路図。
【図６】同じくＬＥＤ点灯装置の作用を説明するための波形図。
【図７】第４実施形態のＬＥＤ点灯装置の電気回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化したＬＥＤ点灯装置の第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ＬＥＤ点灯装置１は、ダイオードブリッジ回路よりなる全波整流回路部２を有するとともに充放電回路部３を有している。全波整流回路部２は、整流側正極端子Ｐ１及び整流側負極端子Ｐ２を有し、その整流側正極端子Ｐ１及び整流側負極端子Ｐ２が充放電回路部３の正極側入力端子Ｐ３及び負極側入力端子Ｐ４とそれぞれ接続されている。そして、全波整流回路部２は、商用電源Ｇを全波整流し、その整流した図２（ａ）に示す電源電圧Ｖｄｄを充放電回路部３に出力する。
【００２０】
充放電回路部３は、正極側入力端子Ｐ３に対して正極側出力端子Ｐ５を有するとともに負極側入力端子Ｐ４に対して負極側出力端子Ｐ６を有している。この正極側出力端子Ｐ５と負極側出力端子Ｐ６との間には、複数（本実施形態では４個）の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が直列に接続された直列回路で構成されているＬＥＤモジュール４の正極端子Ｐ７と負極端子Ｐ８が接続されている。
【００２１】
ＬＥＤモジュール４は、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を発光させるためのＬＥＤ電流Ｉ１が正極端子Ｐ７から負極端子Ｐ８に向かって流れる。
ちなみに、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、正極端子Ｐ７側から第４発光ダイオードＬＥＤ４→第３発光ダイオードＬＥＤ３→第２発光ダイオードＬＥＤ２→第１発光ダイオードＬＥＤ１の順で負極端子Ｐ８に接続されている。また、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のアノード端子が正極端子Ｐ７側を向き、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のカソード端子が負極端子Ｐ８側を向くように直列に接続されている。
【００２２】
第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆ１、Ｖｆ２、Ｖｆ３、Ｖｆ４をそれぞれ有している。なお、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、その個体差によって順方向電圧Ｖｆ１、Ｖｆ２、Ｖｆ３、Ｖｆ４が異なる。しかし、以後の発明の理解を容易にするために、便宜上、第１〜第４発光ダイオードの順方向電圧Ｖｆ１、Ｖｆ２、Ｖｆ３、Ｖｆ４を同じ値のＶｆとする。
【００２３】
また、同様に、発光ダイオード１個分の順方向電圧Ｖｆを第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）とする。また、発光ダイオード２個分の順方向電圧Ｖｆの合計電圧を第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）とする。
【００２４】
さらに、発光ダイオード３個分の順方向電圧Ｖｆの合計電圧を第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）とする。さらにまた、発光ダイオード４個分の順方向電圧Ｖｆの合計電圧を第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）とする。
【００２５】
そして、充放電回路部３は、第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３に対して、それぞれ第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３が設けられている。第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３は、ＬＥＤ電流制御用スイッチング素子であって、ＮチャネルのＭＯＳトランジスタよりなり、対応する第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３に対してそれぞれ並列接続されている。
【００２６】
第１スイッチング素子Ｑ１は、第１端子が第１発光ダイオードＬＥＤ１のアノード端子に接続され、第２端子が第１発光ダイオードＬＥＤ１のカソード端子に接続されている。第１スイッチング素子Ｑ１の制御端子には、第１駆動信号ＣＴ１が入力される。第１スイッチング素子Ｑ１は、ハイ・レベルの第１駆動信号ＣＴ１でオンし、第１発光ダイオードＬＥＤ１を流れるＬＥＤ電流Ｉ１を、同第１スイッチング素子Ｑ１を経由して流すようになっている。反対に、第１スイッチング素子Ｑ１は、ロウ・レベルの第１駆動信号ＣＴ１でオフし、第１発光ダイオードＬＥＤ１にＬＥＤ電流Ｉ１を流すようになっている。
【００２７】
第２スイッチング素子Ｑ２は、第１端子が第２発光ダイオードＬＥＤ２のアノード端子に接続され、第２端子が第２発光ダイオードＬＥＤ２のカソード端子に接続されている。第２スイッチング素子Ｑ２の制御端子には、第２駆動信号ＣＴ２が入力される。そして、第２スイッチング素子Ｑ２は、ハイ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２でオンし、第２発光ダイオードＬＥＤ２を流れるＬＥＤ電流Ｉ１を、同第２スイッチング素子Ｑ２を経由して流すようになっている。反対に、第２スイッチング素子Ｑ２は、ロウ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２でオフし、第２発光ダイオードＬＥＤ２にＬＥＤ電流Ｉ１を流すようになっている。
【００２８】
第３スイッチング素子Ｑ３は、第１端子が第３発光ダイオードＬＥＤ３のアノード端子に接続され、第２端子が第３発光ダイオードＬＥＤ３のカソード端子に接続されている。第３スイッチング素子Ｑ３の制御端子には、第３駆動信号ＣＴ３が入力される。そして、第３スイッチング素子Ｑ３は、ハイ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３でオンし、第３発光ダイオードＬＥＤ３を流れるＬＥＤ電流Ｉ１を、同第３スイッチング素子Ｑ３を経由して流すようになっている。反対に、第３スイッチング素子Ｑ３は、ロウ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３でオフし、第３発光ダイオードＬＥＤ３にＬＥＤ電流Ｉ１を流すようになっている。
【００２９】
充放電回路部３は、正極側入力端子Ｐ３と正極側出力端子Ｐ５との間を電源線Ｌで接続されている。また、充放電回路部３は、負極側入力端子Ｐ４と負極側出力端子Ｐ６の間に、第１逆止用ダイオードＤ１と充放電コンデンサＣｘからなる直列回路が接続されている。第１逆止用ダイオードＤ１は、そのアノード端子が負極側出力端子Ｐ６と接続され、カソード端子が充放電コンデンサＣｘを介して負極側入力端子Ｐ４と接続されている。
【００３０】
従って、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４を介して流れるＬＥＤ電流Ｉ１は、第１逆止用ダイオードＤ１を介して充放電コンデンサＣｘに充電されるようになっている。
【００３１】
また、第１逆止用ダイオードＤ１と充放電コンデンサＣｘからなる直列回路に対して、充放電用スイッチング素子Ｑｘが並列に接続されている。充放電用スイッチング素子Ｑｘは、ＮチャネルのＭＯＳトランジスタよりなり、第１端子が負極側出力端子Ｐ６に接続され、第２端子が負極側入力端子Ｐ４に接続されている。充放電用スイッチング素子Ｑｘの制御端子には、制御駆動信号ＣＴｘが入力される。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘは、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘでオンし、ロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘでオフするようになっている。
【００３２】
また、第１逆止用ダイオードＤ１と充放電コンデンサＣｘとの接続点であるノードＮ１と電源線Ｌの間には、第２逆止用ダイオードＤ２が接続されている。第２逆止用ダイオードＤ２は、のアノード端子がノードＮ１に接続され、カソード端子が電源線Ｌに接続されている。
【００３３】
従って、充放電コンデンサＣｘは、充電した電荷を第２逆止用ダイオードＤ２及び正極側出力端子Ｐ５を介して、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４に放電することができるようになっている。
【００３４】
充放電回路部３は、第１分圧回路５を有している。第１分圧回路５は、全波整流回路部２からの出力される電源電圧Ｖｄｄを検出するための抵抗Ｒ１，Ｒ２が直列接続された回路であって、その直列回路が正極側入力端子Ｐ３と負極側入力端子Ｐ４との間に接続されている。
【００３５】
充放電回路部３は、第１の制御回路６を有している。第１の制御回路６は、第１分圧回路５の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続点であるノードＮ２に接続され、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗比（分圧比）から生成される電源電圧Ｖｄｄの分圧電圧を入力する。そして、第１の制御回路６は、この分圧電圧に基づいてその時々の電源電圧Ｖｄｄを検出するようになっている。
【００３６】
第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが予め設定した第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になった時、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオンさせるためのハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを充放電用スイッチング素子Ｑｘの制御端子に出力する。反対に、第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが予め設定した第４レベル電圧Ｖｋ４以上になった時、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフさせるためのロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを充放電用スイッチング素子Ｑｘの制御端子に出力する。
【００３７】
従って、Ｖｄｄ＜Ｖｋ１（＝４Ｖｆ）となった時、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力し充放電用スイッチング素子Ｑｘをオンさせる。充放電用スイッチング素子Ｑｘがオンして、負極側出力端子Ｐ６（負極端子Ｐ８）は、同充放電用スイッチング素子Ｑｘを介して負極側入力端子Ｐ４に接続される。
【００３８】
つまり、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝Ｖ４Ｖｆ）未満にある間は、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオンする。その結果、ＬＥＤモジュール４は、全波整流回路部２に対して、充放電コンデンサＣｘと第１逆止用ダイオードＤ１からなる直列回路を経由しない電流ループを形成する。
【００３９】
反対に、Ｖｄｄ≧Ｖｋ１（＝４Ｖｆ）となった時、第１の制御回路６は、ロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力し充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフさせる。充放電用スイッチング素子Ｑｘがオフすることにより、負極側出力端子Ｐ６（負極端子Ｐ８）は、第１逆止用ダイオードＤ１を介して充放電コンデンサＣｘに接続される。
【００４０】
これは、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４に加わる入力電圧Ｖｉｎを、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝４Ｖｆ）より小さくするためである。即ち、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が最大定格電流値以下にするためである。
【００４１】
詳述すると、ＬＥＤモジュール４にかかる入力電圧Ｖｉｎは、正極端子Ｐ７（正極側出力端子Ｐ５）と負極端子Ｐ８（負極側出力端子Ｐ６）に印加される電圧となる。そして、電源電圧Ｖｄｄが第１レベル電圧Ｖｋ１以上になるときには、ＬＥＤモジュール４にかかる入力電圧Ｖｉｎが、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝４Ｖｆ）より大きくなる。そこで、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が最大定格電流値を超えないように、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフさせる。そして、電源電圧Ｖｄｄの一部を充放電コンデンサＣｘにエネルギー充電して、入力電圧Ｖｉｎを第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になるようにしている。
【００４２】
充放電回路部３は、第２分圧回路７を有している。第２分圧回路７は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の直列回路で構成され、その直列回路が正極側出力端子Ｐ５と負極側出力端子Ｐ６の間に接続されている。第２分圧回路７は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の接続点であるノードＮ３から、抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗比に基づく正極側出力端子Ｐ５と負極側出力端子Ｐ６の端子間電圧（ＬＥＤモジュール４に印加される入力電圧Ｖｉｎ）に相対する相対分圧電圧を出力する。
【００４３】
充放電回路部３は、３個の第１〜第３比較回路８ａ〜８ｃを有している。第１〜第３比較回路８ａ〜８ｃは、本実施形態ではオペアンプで構成され、その非反転入力端子（＋入力端子）にはノードＮ３からの相対分圧電圧が入力される。
【００４４】
第１比較回路８ａは、その反転入力端子（−入力端子）には第１基準電圧Ｖ１が入力される。第１基準電圧Ｖ１は、本実施形態では、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４の最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝３Ｖｆ）に、第２分圧回路７の抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗比を乗算した電圧としている。なお、この３個の順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝３Ｖ）は、第３レベル電圧Ｖｋ３である。
【００４５】
そして、第１比較回路８ａは、相対分圧電圧と第１基準電圧Ｖ１を比較し、相対分圧電圧が第１基準電圧Ｖ１未満になった時、ハイ・レベルの第１検出信号ＳＧ１を出力端子から出力する。つまり、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になった時、第１比較回路８ａはハイ・レベルの第１検出信号ＳＧ１を出力端子から出力する。
【００４６】
第２比較回路８ｂは、その反転入力端子（−入力端子）には第２基準電圧Ｖ２が入力される。第２基準電圧Ｖ２は、本実施形態では、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４の最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝２Ｖｆ）に、第２分圧回路７の抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗比を乗算した電圧としている。なお、この２個の順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝２Ｖｆ）は、第２レベル電圧Ｖｋ２である。
【００４７】
そして、第２比較回路８ｂは、相対分圧電圧と第２基準電圧Ｖ２を比較し、相対分圧電圧が第２基準電圧Ｖ２未満になった時、ハイ・レベルの第２検出信号ＳＧ２を出力端子から出力する。つまり、入力電圧Ｖｉｎが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満になった時、第２比較回路８ｂはハイ・レベルの第２検出信号ＳＧ２を出力端子から出力する。
【００４８】
第３比較回路８ｃは、その反転入力端子（−入力端子）には第３基準電圧Ｖ３が入力される。第３基準電圧Ｖ３は、本実施形態では、第４発光ダイオードＬＥＤ４の最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆに、第２分圧回路７の抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗比を乗算した電圧としている。なお、この順方向電圧Ｖｆは、第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）である。
【００４９】
そして、第３比較回路８ｃは、相対分圧電圧と第３基準電圧Ｖ３とが比較され、相対分圧電圧が第３基準電圧Ｖ３未満になった時、ハイ・レベルの第３検出信号ＳＧ３を出力端子から出力する。つまり、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満になった時、第３比較回路８ｃはハイ・レベルの第３検出信号ＳＧ３を出力端子から出力する。
【００５０】
充放電回路部３は、第２の制御回路９を有している。第２の制御回路９は、第１〜第３比較回路８ａ〜８ｃの出力端子と接続され、第１〜第３比較回路８ａ〜８ｃからの第１〜第３検出信号ＳＧ１〜ＳＧ３を入力する。
【００５１】
そして、第２の制御回路９は、第１比較回路８ａからハイ・レベルの第１検出信号ＳＧ１を入力すると、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満であって第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）以上あることを判断する。第２の制御回路９は、入力電圧ＶｉｎがＶｋ３＞Ｖｉｎ≧Ｖｋ２と判断して、第３駆動信号ＣＴ３をハイ・レベルにして、第３スイッチング素子Ｑ３をオフからオンさせる。
【００５２】
また、第２の制御回路９は、第１及び第２比較回路８ａ，８ｂからハイ・レベルの第１及び第２検出信号ＳＧ１，ＳＧ２を入力すると、入力電圧Ｖｉｎが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満であって第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）以上あることを判断する。第２の制御回路９は、入力電圧ＶｉｎがＶｋ２＞Ｖｉｎ≧Ｖｋ１と判断して、第２及び第３駆動信号ＣＴ２，ＣＴ３をハイ・レベルにして、第２及び第３スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をオンさせる。
【００５３】
さらに、第２の制御回路９は、第１〜第３比較回路８ａ〜８ｃからハイ・レベルの第１〜第３検出信号ＳＧ１〜ＳＧ３を入力すると、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満になったことを判断する。第２の制御回路９は、入力電圧ＶｉｎがＶｋ１＞Ｖｉｎと判断して、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３の制御端子にハイ・レベルの第１〜第３駆動信号ＣＴ１〜ＣＴ３をハイ・レベルにして、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３をオンさせる。
【００５４】
次に、上記のように構成したＬＥＤ点灯装置１の作用について説明する。
今、全波整流回路部２にて、全波整流された電源電圧Ｖｄｄが、充放電回路部３に供給され、この電源電圧Ｖｄｄが、充放電回路部３を介して、入力電圧Ｖｉｎとして第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４に印加されている。
【００５５】
この電源電圧Ｖｄｄは、図２（ａ）に示すように、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上になる期間が１サイクル毎に発生する。
まず、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトから最大値Ｖｍａｘまで上昇する過程における、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３及び充放電用スイッチング素子Ｑｘの動作について説明する。
【００５６】
（電源電圧Ｖｄｄが０ボルト）（０≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ１）
電源電圧Ｖｄｄが０ボルトの時には、電源電圧Ｖｄｄが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、図２（ｃ）に示すように、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、図２（ｂ）に示すように、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【００５７】
そして、入力電圧Ｖｉｎも第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満であることから、第２の制御回路９も、図２（ｃ）に示すように、ハイ・レベルの第１〜第３駆動信号ＣＴ１〜ＣＴ３を出力して、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３をオン状態にする。
【００５８】
従って、この時点では、第４発光ダイオードＬＥＤ４を除いて、第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３にはＬＥＤ電流Ｉ１が流れないようにし、第４発光ダイオードＬＥＤ４のみが発光状態にする。
【００５９】
なお、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトのとき、充放電コンデンサＣｘが先のサイクルで、充電していた充電電圧Ｖｃｈを放電していて、その放電電流をＬＥＤ電流Ｉ１としてＬＥＤモジュール４（第４発光ダイオードＬＥＤ４）に流している。その結果、第４発光ダイオードＬＥＤ４は、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトのとき、充放電コンデンサＣｘの放電電流がＬＥＤ電流Ｉ１として流れ発光する。
【００６０】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄが、上昇し第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）に向かって上昇するにつれて、第４発光ダイオードＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が、図２（ｅ）に示すように、相対的に増大し、第４発光ダイオードＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。
【００６１】
（Ｖｋ１≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ２）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ１≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ２になると、電源電圧Ｖｄｄが未だ第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態に維持にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、図２（ｂ）に示すように、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【００６２】
一方、電源電圧Ｖｄｄ、即ち、入力電圧ＶｉｎがＶｋ１≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ２になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ４（＝Ｖｆ）以上になったとして、図２（ｃ）に示すように、ロウ・レベルの第１駆動信号ＣＴ１を出力する。そして、第１スイッチング素子Ｑ１をオフ状態させる。
【００６３】
従って、ＬＥＤ電流Ｉ１は、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流れ、第２及び第３発光ダイオードＬＥＤ２，ＬＥＤ３には流れない。その結果、２個の第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４が発光状態になる。
【００６４】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに上昇しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎ（電源電圧Ｖｄｄ）が、第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第２レベル電圧Ｖｋ２に向かって上昇するにつれて、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に増大し、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。
【００６５】
（Ｖｋ２≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ３）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ２≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ３になると、電源電圧Ｖｄｄが未だ第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態に維持にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、図２（ｂ）に示すように、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【００６６】
一方、入力電圧ＶｉｎがＶｋ２≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ３になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）以上になったとして、図２（ｃ）に示すように、ロウ・レベルの第１及び第２駆動信号ＣＴ１，ＣＴ２を出力する。そして、第１及び第２スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオフ状態にさせる。
【００６７】
従って、ＬＥＤ電流Ｉ１は、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流れ、第３発光ダイオードＬＥＤ３には流れない。その結果、３個の第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４が発状態になる。
【００６８】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに上昇しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎが、第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第３レベル電圧Ｖｋ３に向かって上昇するにつれて、第１、第３及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に増大する。そして、ＬＤＥＤ電流Ｉ１の増大にともなって、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。
【００６９】
（Ｖｋ３≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ３≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４になると、電源電圧Ｖｄｄが未だ第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態に維持にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【００７０】
一方、電源電圧Ｖｄｄ、即ち、入力電圧ＶｉｎがＶｋ３≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）以上になったとして、ロウ・レベルの第１〜第３駆動信号ＣＴ１〜ＣＴ３を出力する。そして、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３をオフ状態にさせる。
【００７１】
従って、ＬＥＤ電流Ｉ１は第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れる。その結果、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は発光状態になる。
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに上昇し、第４レベル電圧Ｖｋ４に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４に向かって上昇するにつれて、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に増大する。そして、ＬＥＤ電流Ｉ１の増大に伴って、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。
【００７２】
（Ｖｋ４≦Ｖｄｄ＜Ｖｍａｘ）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ４≦Ｖｄｄ＜Ｖｍａｘなると、第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上になったとして、図２（ｃ）に示すように、ロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力する。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフさせる。
【００７３】
充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフによって、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のＬＥＤモジュール４が第１逆止用ダイオードＤ１を介して充放電コンデンサＣｘに接続される。これによって、充放電コンデンサＣｘがＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１の充電を開始することになり、入力電圧Ｖｉｎは電源電圧Ｖｄｄと一致しなくなる。つまり、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄに対して、図２（ｂ）に示すように、一瞬、第２レベル電圧Ｖｋ２以下にならない高い電圧値まで下降する。そして、入力電圧Ｖｉｎは、その下降した電圧値から最大値に向かって上昇する電源電圧Ｖｄｄの電圧波形と相対するように上昇していく。
【００７４】
これによって、図２（ｅ）に示すように、ＬＥＤ電流Ｉ１も、一瞬、入力電圧Ｖｉｎと相対するように上昇する。また、充放電コンデンサＣｘはＬＥＤ電流Ｉ１の充電が開始され、図２（ｄ）に示すように、その充電電圧Ｖｃｈが上昇する。
【００７５】
次に、電源電圧Ｖｄｄが最大値から０ボルトまで下降する過程における、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３及び充放電用スイッチング素子Ｑｘの動作について説明する。
（Ｖｍａｘ＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ４）
電源電圧ＶｄｄがＶｍａｘ＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ４にある時、入力電圧Ｖｉｎが、電源電圧Ｖｄｄの下降に相対して、図２（ｂ）に示すように、第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になる。
【００７６】
このとき、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になったとして、ロウ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３をハイ・レベルにして第３スイッチング素子Ｑ３をオン状態にする。
【００７７】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流がし、第３発光ダイオードＬＥＤ３には流さないよう制御にする。そして、第２の制御回路９は、３個の第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４を発光させる。
【００７８】
（Ｖｋ４＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ３）
電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になると、第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４未満になったとして、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態にする。従って、充放電コンデンサＣｘはＬＥＤ電流Ｉ１の充電が遮断され、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４は、全波整流回路部２に対して、充放電コンデンサＣｘを経由しない電流ループを形成する。これによって、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄと同じ値となり、図２（ｂ）に示すように、その時の電源電圧Ｖｄｄの電圧値まで押し上げられる。
【００７９】
そして、このとき、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）以上になったとして、ハイ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３を再びロウ・レベルにして第３スイッチング素子Ｑ３をオフ状態にする。
【００８０】
従って、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流すように制御し、４個の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を発光させる。
【００８１】
（Ｖｋ３＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ２）
電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、ロウ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３を再びハイ・レベルにして第３スイッチング素子Ｑ３をオン状態にする。
【００８２】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流し、第３発光ダイオードＬＥＤ３には流さないように制御する。そして、第２の制御回路９は、３個の第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４を発光させる。
【００８３】
（Ｖｋ２＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ１）
電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、ロウ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２をハイ・レベルにして第２スイッチング素子Ｑ２をオン状態にする。
【００８４】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流し、第２及び第３発光ダイオードＬＥＤ２、ＬＥＤ３には流さないように制御する。そして、第２の制御回路９は、２個の第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４を発光させる。
【００８５】
また、電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）は、第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）に近づくと、充放電コンデンサＣｘの充電電圧Ｖｃｈより低くなる。そして、電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が充放電コンデンサＣｘの充電電圧Ｖｃｈより低くなると、充放電コンデンサＣｘの電荷は、第２逆止用ダイオードＤ２を介して、ＬＥＤ電流Ｉ１としてＬＥＤモジュール４に供給される。
【００８６】
（Ｖｋ１＞Ｖｄｄ≧０）
電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、ロウ・レベルの第１駆動信号ＣＴ１をハイ・レベルにして第１スイッチング素子Ｑ１をオン状態にする。
【００８７】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第４発光ダイオードＬＥＤ４のみに流し、第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３には流さないように制御する。そして、第２の制御回路９は、第４発光ダイオードＬＥＤ４の１個を発光させるように制御する。
【００８８】
このように、電源電圧Ｖｄｄの１サイクル毎に、充放電コンデンサＣｘを繰り返すようにした。これによって、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４に加わる入力電圧Ｖｉｎを、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆ１〜Ｖｆ４の合計電圧より小さくできるようにした。従って、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が最大定格電流値を超えることはない。
【００８９】
次に、上記のように構成した第１実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記第１実施形態によれば、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満の期間、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオンし、ＬＥＤ電流Ｉ１を充放電コンデンサＣｘに充電させないようにした。反対に、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上の期間、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフし、ＬＥＤ電流Ｉ１を充放電コンデンサＣｘに充電させるようにした。
【００９０】
従って、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の入力電圧Ｖｉｎを、常に、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満、即ち、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の最大定格電流通電時の順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝４Ｖｆ）未満に制御できる。その結果、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を損傷させることなく、発光させることができる。
（２）上記第１実施形態によれば、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン時において、入力電圧Ｖｉｎが充放電コンデンサＣｘの充電電圧Ｖｃｈ以下になると、充放電コンデンサＣｘより電荷が第２逆止用ダイオードＤ２を介してＬＥＤモジュール４に放電される。従って、電源電圧Ｖｄｄは０ボルト近傍の谷部になっても、ＬＥＤモジュール４にＬＥＤ電流Ｉ１を流すことができ発光ダイオード（第１発光ダイオードＬＥＤ１）を発光させることができ、ＬＥＤ点灯装置１の点灯ちらつきを抑制することができる。
【００９１】
しかも、ＬＥＤ点灯装置１は、充放電回路部３において、電源電圧Ｖｄｄの変化に応じて充放電コンデンサＣｘがＬＥＤ電流Ｉ１を充電するとともにその電荷を再びＬＥＤ電流Ｉ１として放電するようにした。その結果、ＬＥＤ点灯装置１は、回路損失が抑えられ装置サイズの抑制することができる。
（３）上記第１実施形態によれば、ＬＥＤモジュール４に印加される入力電圧Ｖｉｎが、第２レベル電圧Ｖｋ２〜第４レベル電圧Ｖｋ４の間で変化しても、その変化に応じて第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の直列接続する個数を変えるようにした。従って、各発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の通電電流が最大定格電流以下になるとともに、直列に接続する発光ダイオードの個数の制約が緩和されるとともに、ＬＥＤ点灯装置１のちらつきを抑制することができる。
（第２施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００９２】
本実施形態は、第１実施形態の回路を基本に新たに回路を追加した構成であって、その追加に基づいて動作が第１実施形態と相違する点に特徴を有する。従って、説明の便宜上、第１実施形態と相違する点を詳細に説明し、第１実施形態と共通する部分の詳細な説明は省略する。
【００９３】
図３に示すように、ＬＥＤモジュール４は、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を備えている。そして、第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３には、第１実施形態の示した充放電回路部３の第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３がそれぞれ並列に接続されている。また、第４発光ダイオードＬＥＤ４も、充放電回路部３に設けた第４スイッチング素子Ｑ４が並列に接続されている。
【００９４】
第４スイッチング素子Ｑ４は、ＬＥＤ電流制御用スイッチング素子であって、第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３と同じＮチャネルＭＯＳトランジスタにて形成されている。第４スイッチング素子Ｑ４は、第１端子が第４発光ダイオードＬＥＤ４のアノード端子に接続され、第２端子が第４発光ダイオードＬＥＤ４のカソード端子に接続されている。第４スイッチング素子Ｑ４の制御端子には、第４駆動信号ＣＴ４が入力される。第４スイッチング素子Ｑ４は、ハイ・レベルの第４駆動信号ＣＴ４でオンし、第４発光ダイオードＬＥＤ４を流れるＬＥＤ電流Ｉ１を、同第４スイッチング素子Ｑ４を経由して流すようになっている。反対に、第４スイッチング素子Ｑ４は、ロウ・レベルの第４駆動信号ＣＴ４でオフし、第４発光ダイオードＬＥＤ４にＬＥＤ電流Ｉ１を流すようになっている。
【００９５】
充放電回路部３は、電源線Ｌと第２逆止用ダイオードＤ２のカソード端子とを接続する接続点（ノードＮ４）と、正極側出力端子Ｐ５との間に、磁性体に巻回されたインダクタＬｘを接続させている。また、充放電回路部３は、負極側出力端子Ｐ６と第１逆止用ダイオードＤ１のアノード端子との間に、電流検出用抵抗Ｒｓを接続させている。
【００９６】
充放電回路部３は、第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅを有している。第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅは、オペアンプにて形成されている。第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅは、その反転入力端子（−入力端子）にＬＥＤ電流Ｉ１に相対する電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧を入力する。
【００９７】
一方、第４比較回路８ｄの非反転入力端子（＋入力端子）には、第４基準電圧Ｖ４が入力される。第４基準電圧Ｖ４は、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）より低く、０ボルトより大きい予め設定した電圧値（第１２レベル電圧Ｖｋ１２）が印加された時にＬＥＤ電流Ｉ１で生じる電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧に相当する電圧値に設定している。
【００９８】
また、第５比較回路８ｅの非反転入力端子（＋入力端子）には、第５基準電圧Ｖ５が入力される。第５基準電圧Ｖ５は、第１２レベル電圧Ｖｋ１２より低く、０ボルトより大きい予め設定した電圧値（第１１レベル電圧Ｖｋ１１）が印加された時にＬＥＤ電流Ｉ１で生じる電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧に相当する電圧値に設定されている。
【００９９】
つまり、第１２レベル電圧Ｖｋ１２は、Ｖｋ１＞Ｖｋ１２＞Ｖｋ１１の関係となる。また、第１１レベル電圧Ｖｋ１１は、Ｖｋ１２＞Ｖｋ１１＞０の関係となる。
そして、第４比較回路８ｄは、電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧と第４基準電圧Ｖ４を比較し、電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧が第４基準電圧Ｖ４以上になった時、ハイ・レベルの第４検出信号ＳＧ４を出力端子から出力する。
【０１００】
第５比較回路８ｅは、電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧と第５基準電圧Ｖ５を比較し、電流検出用抵抗Ｒｓの端子間電圧が第５基準電圧Ｖ５以上になった時、ハイ・レベルの第５検出信号ＳＧ５を出力端子から出力する。
【０１０１】
従って、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトから最大値Ｖｍａｘに上昇し、ＬＥＤ電流Ｉ１が上昇する過程では、第５比較回路８ｅがハイ・レベルの第５検出信号ＳＧ５を出力した後、第４比較回路８ｄがハイ・レベルの第４検出信号ＳＧ４を出力する。
【０１０２】
反対に、電源電圧Ｖｄｄが最大値Ｖｍａｘから０ボルトに下降し、ＬＥＤ電流Ｉ１が下降する過程では、第４比較回路８ｄがロウ・レベルの第４検出信号ＳＧ４を出力した後、第５比較回路８ｅがロウ・レベルの第５検出信号ＳＧ５を出力する。
【０１０３】
つまり、第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅの第４及び第５検出信号ＳＧ４，ＳＧ５の両状態変化を知ることによって、ＬＥＤ電流Ｉ１がどのように変化していることがわかる。
第２の制御回路９は、第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅの第４及び第５検出信号ＳＧ４，ＳＧ５を入力する。そして、第４及び第５検出信号ＳＧ４，ＳＧ５が共にロウ・レベルの状態から、第５検出信号ＳＧ５がハイ・レベルになった時、第２の制御回路９は、第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御（例えば、ＰＷＭ制御）するための第４駆動信号ＣＴ４を出力する。そして、第２の制御回路９は、第４検出信号ＳＧ４がハイ・レベルになるまで、又は、第５検出信号ＳＧ５が再びロウ・レベルになるまで、第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御によってオン・オフさせる。
【０１０４】
また、第２の制御回路９は、第４及び第５検出信号ＳＧ４，ＳＧ５が共にハイ・レベルの状態から、第４検出信号ＳＧ４がロウ・レベルになった時、第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御（例えば、ＰＷＭ制御）するための第４駆動信号ＣＴ４を出力する。そして、第２の制御回路９は、第５検出信号ＳＧ５がロウ・レベルになるまで、または、第４検出信号ＳＧ４が再びハイ・レベルになるまで、第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御によってオン・オフさせる。
【０１０５】
つまり、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ１未満において、ＬＥＤ電流Ｉ１が、第１２レベル電圧Ｖｋ１２と第１１レベル電圧Ｖｋ１１間の時に流れる電流値にある時、第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御する。そして、ＬＥＤ電流Ｉ１を制御する。
【０１０６】
また、第２の制御回路９は、第１比較回路８ａからハイ・レベルの第１検出信号ＳＧ１を入力すると、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満であって第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）以上あることを判断する。第２の制御回路９は、入力電圧ＶｉｎがＶｋ３＞Ｖｉｎ≧Ｖｋ２と判断して、図４（ｃ）に示すように、第３駆動信号ＣＴ３をハイ・レベルにして、第３スイッチング素子Ｑ３をオフからオンさせる。
【０１０７】
また、第２の制御回路９は、第１及び第２比較回路８ａ，８ｂからハイ・レベルの第１及び第２検出信号ＳＧ１，ＳＧ２を入力すると、入力電圧Ｖｉｎが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満であって第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）以上あることを判断する。第２の制御回路９は、入力電圧ＶｉｎがＶｋ２＞Ｖｉｎ≧Ｖｋ１と判断して、図４（ｃ）に示すように、第２及び第３駆動信号ＣＴ２，ＣＴ３をハイ・レベルにする。そして第２及び第３スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をオンさせる。
【０１０８】
さらに、第２の制御回路９は、第１〜第３比較回路８ａ〜８ｃからの第１〜第３検出信号ＳＧ１〜ＳＧ３を入力すると、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満になったことを判断する。第２の制御回路９は、入力電圧ＶｉｎがＶｋ１＞Ｖｉｎと判断して、図４（ｃ）に示すように、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の制御端子にハイ・レベルの第１〜第４駆動信号ＣＴ１〜ＣＴ４をハイ・レベルにする。そして、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオンさせる。
【０１０９】
次に、上記のように構成したＬＥＤ点灯装置１の作用について説明する。
今、全波整流回路部２にて、全波整流された電源電圧Ｖｄｄが、充放電回路部３に供給され、この電源電圧Ｖｄｄが、充放電回路部３を介して、入力電圧Ｖｉｎとして第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４に印加されている。
【０１１０】
この電源電圧Ｖｄｄは、図４（ａ）に示すように、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上になる期間が１サイクル毎に発生する。
まず、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトから最大値Ｖｍａｘまで上昇する過程における、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４及び充放電用スイッチング素子Ｑｘの動作について説明する。
【０１１１】
（０≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４）
電源電圧Ｖｄｄが０ボルトの時には、電源電圧Ｖｄｄが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、図４（ｃ）に示すように、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、図４（ｂ）に示すように、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【０１１２】
従って、入力電圧Ｖｉｎも第１レベル電圧Ｖｋ１未満であることから、第２の制御回路９もハイ・レベルの第１〜第４駆動信号ＣＴ１〜ＣＴ４を出力して、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン状態にする状態にある。
【０１１３】
この電源電圧Ｖｄｄが０ボルトのとき、充放電コンデンサＣｘが先のサイクルで、充電していた充電電圧Ｖｃｈを放電していて、その放電電流に基づいてＬＥＤモジュール４からＬＥＤ電流Ｉ１が流れている。そして、第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅからのそのＬＥＤ電流Ｉ１に基づく第４及び第５検出信号ＳＧ４，ＳＧ５が出力される。すると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第１２レベル電圧Ｖｋ１２と第１１レベル電圧Ｖｋ１１の間にあると判断して第４スイッチング素子Ｑ４をＰＷＭ制御している。
【０１１４】
従って、第１発光ダイオードＬＥＤ１は、第４スイッチング素子Ｑ４のＰＷＭ制御に基づくＬＥＤ電流Ｉ１が間欠的に流れ発光する。この状態は、電源電圧Ｖｄｄが上昇して第４レベル電圧Ｖｋ４に到達するまで継続される。
【０１１５】
（Ｖｋ１≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ２）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ１≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ２になると、電源電圧Ｖｄｄが未だ第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態に維持にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【０１１６】
一方、入力電圧ＶｉｎがＶｋ１≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ２になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第１ベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）以上になったとして、ロウ・レベルの第１及び第４駆動信号ＣＴ１，ＣＴ４を出力する。そして。第１及び第４スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４をオフ状態にする。そして、第４スイッチング素子Ｑ４にオフよって、第４スイッチング素子Ｑ４のＰＷＭ制御は停止される。
【０１１７】
従って、ＬＥＤ電流Ｉ１は、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流れ、第２及び第３発光ダイオードＬＥＤ２，ＬＥＤ３には流れない。その結果、２個の第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４が発光する。
【０１１８】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに上昇しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎが、第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第２レベル電圧Ｖｋ２に向かって上昇するにつれて、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に増大する。そして、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。
【０１１９】
このとき、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、ＬＥＤ電流Ｉ１は、図４（ｅ）に示すように、緩やかに増大するため、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４は緩やかに発光輝度を上げていく。
【０１２０】
（Ｖｋ２≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ３）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ２≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ３になると、電源電圧Ｖｄｄが未だ第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態に維持にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【０１２１】
一方、入力電圧ＶｉｎがＶｋ２≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ３になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）以上になったとして、ロウ・レベルの第１、第２及び第４駆動信号ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ４を出力する。そして、第１、第２及び第４スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ４をオフ状態にさせる。
【０１２２】
従って、ＬＥＤ電流Ｉ１は、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流れ、第３発光ダイオードＬＥＤ３には流れない。その結果、３個の第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４が発光する。
【０１２３】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに上昇しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎが、第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）に向かって上昇するにつれて、第１，第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に増大する。ＬＥＤ電流Ｉ１の増大に伴って、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。このとき、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、図４（ｅ）に示すように、ＬＥＤ電流Ｉ１は緩やかに増大するため、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４は緩やかに発光輝度を上げていく。
【０１２４】
（Ｖｋ３≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ３≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４になると、電源電圧Ｖｄｄが未だ第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満であることから、第１の制御回路６は、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態に維持にする。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘがオン状態なので、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１は充放電コンデンサＣｘには充電されない。その結果、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄと同じ値をとる。
【０１２５】
一方、入力電圧ＶｉｎがＶｋ３≦Ｖｄｄ＜Ｖｋ４になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）以上になったとして、図４（ｃ）に示すように、ロウ・レベルの第１〜第４駆動信号ＣＴ１〜ＣＴ４を出力する。そして、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフ状態させる。
【０１２６】
従って、ＬＥＤ電流Ｉ１は第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れる。その結果、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は発光する。
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに上昇し、第４レベル電圧Ｖｋ４に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４に向かって上昇するにつれて、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に増大する。そして、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は発光する輝度を上げる。このとき、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、ＬＥＤ電流Ｉ１は緩やかに増大するため、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は緩やかに発光輝度を上げていく。
【０１２７】
（Ｖｋ４≦Ｖｄｄ＜Ｖｍａｘ）
電源電圧ＶｄｄがＶｋ４≦Ｖｄｄ＜Ｖｍａｘなると、第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上になったとして、図４（ｃ）に示すように、ロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力する。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフ状態にする。
【０１２８】
充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフによって、ＬＥＤモジュール４が第１逆止用ダイオードＤ１を介して充放電コンデンサＣｘに接続される。これによって、充放電コンデンサＣｘがＬＥＤモジュール４を流れるＬＥＤ電流Ｉ１の充電を開始することになり、入力電圧Ｖｉｎは電源電圧Ｖｄｄと一致しなくなる。
【０１２９】
つまり、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄに対して、図４（ｂ）に示すように、一瞬、第２レベル電圧Ｖｋ２以下にはならない高い電圧値まで下降する。そして、入力電圧Ｖｉｎは、その下降した電圧値から最大値Ｖｍａｘに向かって上昇する電源電圧Ｖｄｄの電圧波形と相対するように上昇していく。
【０１３０】
これによって、図４（ｅ）に示すように、ＬＥＤ電流Ｉ１も、相対して変動するが、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、緩やかに変動し発光輝度を急激に変動させることはない。また、充放電コンデンサＣｘはＬＥＤ電流Ｉ１の充電開始により、図４（ｄ）に示すように、その充電電圧Ｖｃｈが上昇する。
【０１３１】
次に、電源電圧Ｖｄｄが最大値から０ボルトまで下降する過程における、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４及び充放電用スイッチング素子Ｑｘの動作について説明する。
（Ｖｍａｘ＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ４）
電源電圧ＶｄｄがＶｍａｘ＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ４にある時、入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｄの下降に相対して、図４（ｂ）に示すように、第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になる。
【０１３２】
このとき、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になったとして、第３駆動信号ＣＴ３をロウ・レベルからハイ・レベルにして第３スイッチング素子Ｑ３をオン状態にする。
【０１３３】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流し、第３発光ダイオードＬＥＤ３には流さないよう制御にする。そして、第２の制御回路９は、３個の第１，第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４を発光させる。
【０１３４】
（Ｖｋ４＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ３）
電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になると、第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になったとして、図４（ｃ）に示すように、ハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力する。そして、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオン状態にする。従って、充放電コンデンサＣｘはＬＥＤ電流Ｉ１の充電が遮断され、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４からなるＬＥＤモジュール４は、全波整流回路部２に対して、充放電コンデンサＣｘを経由しない電流ループを形成する。これによって、入力電圧Ｖｉｎは、図４（ｂ）に示すように、電源電圧Ｖｄｄと同じ値となり、その時の電源電圧Ｖｄｄに押し上げられる。
【０１３５】
このとき、入力電圧Ｖｉｎが電源電圧Ｖｄｄに押し上げられることによって、ＬＥＤ電流Ｉ１も押し上げられるが、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、ＬＥＤ電流Ｉ１は緩やかに増大する。
【０１３６】
そして、このとき、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）以上になったとして、ハイ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３を再びロウ・レベルにして第３スイッチング素子Ｑ３をオフ状態にする。
【０１３７】
従って、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１が第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるように制御し、４個の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を発光させる。
【０１３８】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに下降しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎが、第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）に向かって下降するにつれて、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に減少する。そして、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は発光する輝度を下げる。このとき、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、ＬＥＤ電流Ｉ１は緩やかに減少するため、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は緩やかに発光輝度を下げていく。
【０１３９】
（Ｖｋ３＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ２）
電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第３レベル電圧Ｖｋ３（＝３Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、ロウ・レベルの第３駆動信号ＣＴ３を再びハイ・レベルにして第３スイッチング素子Ｑ３をオン状態にする。
【０１４０】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流し、第３発光ダイオードＬＥＤ３には流さないように制御する。そして、第２の制御回路９は、３個の第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４を発光させる。
【０１４１】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに下降しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎが、第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）に向かって下降するにつれて、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に減少する。ＬＥＤ電流Ｉ１の減少に伴って、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４は発光する輝度を下げる。このとき、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、ＬＥＤ電流Ｉ１は緩やかに減少するため、第１、第２及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４は緩やかに発光輝度を下げていく。
【０１４２】
（Ｖｋ２＞Ｖｄｄ≧Ｖｋ１）
電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、ロウ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２をハイ・レベルにして第２スイッチング素子Ｑ２をオン状態にする。
【０１４３】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流し、第２及び第３発光ダイオードＬＥＤ２，ＬＥＤ３には流さないように制御する。そして、第２の制御回路９は、２個の第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４を発光させる。
【０１４４】
また、電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が下降して、第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）に近づくと、充放電コンデンサＣｘの充電電圧Ｖｃｈより低くなる。そして、電源電圧Ｖｄｄが充放電コンデンサＣｘの充電電圧Ｖｃｈより低くなると、入力電圧Ｖｉｎは充電電圧Ｖｃｈとなり、充放電コンデンサＣｘの電荷は、第２逆止用ダイオードＤ２を介して、ＬＥＤ電流Ｉ１としてＬＥＤモジュール４に供給される。そして、入力電圧Ｖｉｎは、図４（ｄ）（ｄ）に示すように、充放電コンデンサＣｘの放電による充電電圧Ｖｃｈの下降とともに下降していく。
【０１４５】
この状態は、電源電圧Ｖｄｄがさらに下降しそれに伴って入力電圧Ｖｉｎが、第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）に到達するまで継続される。そして、電源電圧Ｖｄｄが第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）に向かって下降するにつれて、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１が相対的に減少し、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４は発光する輝度を下げる。このとき、正極側出力端子Ｐ５に接続したインダクタＬｘによって、ＬＥＤ電流Ｉ１は緩やかに減少するため、第１及び第４発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ４は緩やかに発光輝度を下げていく。
【０１４６】
（Ｖｋ１＞Ｖｄｄ≧０）
電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第１レベル電圧Ｖｋ１（＝Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、ロウ・レベルの第１駆動信号ＣＴ１をハイ・レベルにして第１スイッチング素子Ｑ１をオン状態にする。
【０１４７】
つまり、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第４発光ダイオードＬＥＤ４のみに流し、第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３には流さないように制御する。そして、第２の制御回路９は、第４発光ダイオードＬＥＤ４の１個を発光させるように制御する。
【０１４８】
この電源電圧Ｖｄｄが０ボルトに近づくとき、充放電コンデンサＣｘからの放電電流に基づいてＬＥＤ電流Ｉ１が流れている。そして、電源電圧Ｖｄｄが第１２レベル電圧Ｖｋ１２と第１１レベル電圧Ｖｋ１１の間にくる時、第４及び第５比較回路８ｄ，８ｅからのそのＬＥＤ電流Ｉ１に基づく第４及び第５検出信号ＳＧ４，ＳＧ５が出力される。これに基づいて、第２の制御回路９は第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御する。
【０１４９】
従って、第４発光ダイオードＬＥＤ４は、ＰＷＭ制御に基づくＬＥＤ電流Ｉ１が間欠的に流れ発光する。この状態は、電源電圧Ｖｄｄが、第１２レベル電圧Ｖｋ１２と第１１レベル電圧Ｖｋ１１の間にある間継続される。
【０１５０】
このように、電源電圧Ｖｄｄの１サイクル毎に、充放電コンデンサＣｘを繰り返すようにした。これによって、ＬＥＤモジュール４に加わる入力電圧Ｖｉｎを、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆ１〜Ｖｆ４の合計電圧より小さくできるようにした。従って、ＬＥＤモジュール４の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１は最大定格電流値を超えることはない。
【０１５１】
さらに、正極側出力端子Ｐ５とノードＮ４との間に、インダクタＬｘを接続したことから、ＬＥＤモジュール４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１は、入力電圧Ｖｉｎが急激に変化しても、図４（ｄ）に示すように、緩やかに変化する。そのため、ＬＥＤモジュール４の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、急激に変化するＬＥＤ電流Ｉ１に基づく発光輝度の急激な変化が抑制される。
【０１５２】
次に、上記のように構成した第２実施形態の効果は、第１実施形態の効果に加えてを以下の効果を有する。
（１）上記第２実施形態によれば、第４、第５比較回路８ｄ，８ｅ及び電流検出用抵抗Ｒｓに基づいて、電源電圧Ｖｄｄ（入力電圧Ｖｉｎ）が第１１レベル電圧Ｖｋ１１以上、第１２レベル電圧Ｖｋ１２未満でのＬＥＤ電流Ｉ１の検出を行った。そして、その第１１レベル電圧Ｖｋ１１以上、第１２レベル電圧Ｖｋ１２未満でのＬＥＤ電流Ｉ１を、第４発光ダイオードＬＥＤ４をスイッチング制御して、第４発光ダイオードＬＥＤ４に間欠的に流し発光させるようにした。従って、ＬＥＤモジュール４のＬＥＤ電流Ｉ１の制御より細かく制御され電流制御特性を向上させることができる。
（２）上記第２実施形態によれば、正極側出力端子Ｐ５とノードＮ４との間にインダクタＬｘを接続したので、ＬＥＤモジュール４に入力されるＬＥＤ電流Ｉ１を緩やかに変化さることができた。従って、ＬＥＤモジュール４の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、急激に変化するＬＥＤ電流Ｉ１に基づく発光輝度の急激な変化が抑制される。
【０１５３】
しかも、インダクタＬｘは、第４発光ダイオードＬＥＤ４をスイッチング制御する際にかかる電圧は、ＬＥＤモジュール４の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の分割分の変動電圧になる。そのため、２コンバータ方式でのバックコンバータに使用されるインダクタに比べて容量を小さくでき、装置の小型化を図ることができる。
（第３施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【０１５４】
本実施形態は、第１実施形態の回路を基本に一部変更した構成である。従って、説明の便宜上、第１実施形態と相違する点を詳細に説明し、第１実施形態と共通する部分の詳細な説明は省略する。
【０１５５】
図５に示すように、ＬＥＤモジュール４は、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を備えている。そして、第１発光ダイオードＬＥＤ１と第２発光ダイオードＬＥＤ２からなる直列回路に、充放電回路部３の第２スイッチング素子Ｑ２ａが並列に接続されている。
【０１５６】
第２スイッチング素子Ｑ２ａは、第１実施形態の第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３と同じＮチャネルＭＯＳトランジスタにて形成されている。第２スイッチング素子Ｑ２ａは、第１端子が第２発光ダイオードＬＥＤ２のアノード端子に接続され、第２端子が第１発光ダイオードＬＥＤ１のカソード端子に接続されている。第２スイッチング素子Ｑ２ａの制御端子には、第２駆動信号ＣＴ２が入力される。第２スイッチング素子Ｑ２ａは、ハイ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２でオンし、第１及び第２発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２を流れるＬＥＤ電流Ｉ１を、同第２スイッチング素子Ｑ２ａを経由して流すようになっている。反対に、第２スイッチング素子Ｑ２ａは、ロウ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２でオフし、第１及び第２発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２にＬＥＤ電流Ｉ１を流すようになっている。
【０１５７】
第２逆止用ダイオードＤ２のアノード端子とノードＮ１との間に、第５スイッチング素子Ｑ５が接続されている。第５スイッチング素子Ｑ５は、放電用スイッチング素子であって、ＮチャネルＭＯＳトランジスタよりなり、第１端子がノードＮ１に接続され、第２端子が第２逆止用ダイオードＤ２のアノード端子に接続されている。第５スイッチング素子Ｑ５の制御端子には、第５駆動信号ＣＴ５が入力される。第５スイッチング素子Ｑ５は、ハイ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５でオンし、充放電コンデンサＣｘの電荷を、第２逆止用ダイオードＤ２を介してＬＥＤモジュール４に流すようになっている。反対に、第５スイッチング素子Ｑ５は、ロウ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５でオフし、充放電コンデンサＣｘの電荷を、第２逆止用ダイオードＤ２を介してＬＥＤモジュール４に流さないようになっている。
【０１５８】
第１の制御回路６は、充放電用スイッチング素子Ｑｘに第１実施形態で示した充放電コンデンサＣｘの充電開始タイミングを制御する制御駆動信号ＣＴｘを出力する。また、第１の制御回路６は、電源電圧Ｖｄｄを検出して第５スイッチング素子Ｑ５に対して、充放電コンデンサＣｘの放電開始タイミングを制御するハイ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５を出力する。
【０１５９】
第１の制御回路６がハイ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５を出力するタイミングは、充放電コンデンサＣｘが充放電用スイッチング素子Ｑｘのオフ期間に充電した充電量を、次の充電開始までに放電を終了できるタイミングに設定されている。つまり、第５駆動信号ＣＴ５は、充放電コンデンサＣｘの放電開始及び放電停止のタイミングを決定する信号である。
【０１６０】
そして、本実施形態では、図６に示すように、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）より高い値の第５レベル電圧Ｖｋ５に設定している。
正極側出力端子Ｐ５と負極側出力端子Ｐ６との間には、抵抗Ｒ３，Ｒ４よりなる第２分圧回路７が接続されている。第２分圧回路７は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の接続点であるノードＮ３から抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の抵抗比（分圧比）から生成される入力電圧Ｖｉｎの分圧電圧を第２の制御回路９に出力する。そして、第２の制御回路９は、この分圧電圧に基づいてその時々の入力電圧Ｖｉｎを検出するようになっている。
【０１６１】
第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎが発光ダイオード２個分の順方向電圧の合計電圧（＝２Ｖｆ）、即ち、第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満になったとき、第２スイッチング素子Ｑ２ａに対して、ハイ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２を出力する。そして、第２スイッチング素子Ｑ２ａをオンさせる。そして、第２の制御回路９は、ＬＥＤ電流Ｉ１を第３及び第４発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４に流し、第１及び第２発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２には流さない制御する。従って、入力電圧Ｖｉｎが、第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満になると、第３及び第４発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４が発光状態になる。
【０１６２】
次に、上記のように構成したＬＥＤ点灯装置１の作用について説明する。
まず、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトから最大値Ｖｍａｘまで上昇する過程において、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上になるまで、第１の制御回路６は、充放電用スイッチング素子Ｑｘにハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力する。
【０１６３】
今、電源電圧Ｖｄｄが０ボルトから第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満のとき、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎを検出して第２スイッチング素子Ｑ２ａに対して、ハイ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２を出力し、同第２スイッチング素子Ｑ２ａをオンさせる。
【０１６４】
従って、この期間は、第３及び第４発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４にはＬＥＤ電流Ｉ１が流れ、第１及び第２発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２にはＬＥＤ電流Ｉ１が流れない。また、この期間は、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満なので、充放電コンデンサＣｘにＬＥＤ電流Ｉ１は充電されない。
【０１６５】
やがて、電源電圧Ｖｄｄが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）以上、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、入力電圧Ｖｉｎを検出して第２スイッチング素子Ｑ２ａに対して、ロウ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２を出力する。そして、第２スイッチング素子Ｑ２をオフさせる。従って、この期間は、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４にはＬＥＤ電流Ｉ１が流れ、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は発光する。また、この期間には、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満なので、充放電コンデンサＣｘにＬＥＤ電流Ｉ１は充電されない。
【０１６６】
そして、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上、第５レベル電圧Ｖｋ５未満になると、第１の制御回路６は、充放電用スイッチング素子Ｑｘにロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフさせる。充放電用スイッチング素子Ｑｘがオフされることにより、充放電コンデンサＣｘは、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１の充電を開始する。
【０１６７】
この充放電コンデンサＣｘの充電開始に基づいて、ＬＥＤモジュール４に印加される入力電圧Ｖｉｎは、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満に制御される。
従って、この期間は、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満に制御された入力電圧Ｖｉｎに基づいて第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４にＬＥＤ電流Ｉ１が流れ、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が発光する。
【０１６８】
そして、電源電圧Ｖｄｄが第５レベル電圧Ｖｋ５以上になると、第１の制御回路６は、第５スイッチング素子Ｑ５にハイ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５を出力し、第５スイッチング素子Ｑ５をオンさせる。第５スイッチング素子Ｑ５がオンされることにより、充放電コンデンサＣｘの電荷は、第２逆止用ダイオードＤ２を介してＬＥＤモジュール４に放電され、ＬＥＤモジュール４のＬＥＤ電流Ｉ１の一部として入力される。
【０１６９】
そして、充放電コンデンサＣｘは、この放電によりリセットされ次のサイクルにおける充電に備えることができる。
次に、電源電圧Ｖｄｄが最大値Ｖｍａｘから０ボルトまで下降する過程において、電源電圧Ｖｄｄが最大値Ｖｍａｘから第５レベル電圧Ｖｋ５になるまで、第１の制御回路６は、第５スイッチング素子Ｑ５にハイ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５を出力し続ける。そして、電源電圧Ｖｄｄが第５レベル電圧Ｖｋ５未満になると、第５スイッチング素子Ｑ５にロウ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５を出力して第５スイッチング素子Ｑ５をオフさせる。第５スイッチング素子Ｑ５のオフにより、充放電コンデンサＣｘのＬＥＤモジュール４への電荷の放電は停止する。
【０１７０】
また、電源電圧Ｖｄｄが最大値Ｖｍａｘから第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）になるまで、第１の制御回路６は、充放電用スイッチング素子Ｑｘにロウ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフ状態に保持する。従って、この期間、充放電コンデンサＣｘは、ＬＥＤモジュール４からのＬＥＤ電流Ｉ１の充電を続ける。
【０１７１】
やがて、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満になると、第１の制御回路６は、充放電用スイッチング素子Ｑｘにハイ・レベルの制御駆動信号ＣＴｘを出力して、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオンさせる。充放電用スイッチング素子Ｑｘのオンにより、充放電コンデンサＣｘの充電は停止され、電源電圧Ｖｄｄと入力電圧Ｖｉｎが同じ値となる。
【０１７２】
従って、ＬＥＤモジュール４には、その時の電源電圧Ｖｄｄが入力電圧Ｖｉｎとして印加される。
やがて、電源電圧Ｖｄｄが第２レベル電圧Ｖｋ２（＝２Ｖｆ）未満になると、第２の制御回路９は、第２スイッチング素子Ｑ２ａにハイ・レベルの第２駆動信号ＣＴ２を出力して、第２スイッチング素子Ｑ２ａをオンさせる。第２スイッチング素子Ｑ２ａのオンにより、第１及び第２発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２にＬＥＤ電流Ｉ１が流れないようになる。
【０１７３】
すなわち、第２の制御回路９は、第３及び第４発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４にＬＥＤ電流Ｉ１を流すように制御して、第３及び第４発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４を発光させる。
【０１７４】
このように、電源電圧Ｖｄｄの１サイクル毎に、充放電コンデンサＣｘの充放電を繰り返すようにした。これによって、ＬＥＤモジュール４に加わる入力電圧Ｖｉｎを、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各最大定格電流通電時における順方向電圧Ｖｆ１〜Ｖｆ４の合計電圧より小さくできるようにした。従って、ＬＥＤモジュール４の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１は最大定格電流値を超えることはない。
【０１７５】
さらに、ノードＮ１と第２逆止用ダイオードＤ２のカソード端子の間に第５スイッチング素子Ｑ５を設け、充放電コンデンサＣｘの放電期間を制御し、充放電コンデンサＣｘの充電を１サイクル毎にリセットするようにした。そのため、充放電コンデンサＣｘは、その充電量が累積して増大することを未然に防止できる。
【０１７６】
次に、上記のように構成した第３実施形態の効果は、第１実施形態の効果に加えてを以下の効果を有する。
（１）上記第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満の期間、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオンし、ＬＥＤ電流Ｉ１を充放電コンデンサＣｘに充電させないようにした。反対に、電源電圧Ｖｄｄが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上の期間、充放電用スイッチング素子Ｑｘをオフし、ＬＥＤ電流Ｉ１を充放電コンデンサＣｘに充電させるようにした。
【０１７７】
従って、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の入力電圧Ｖｉｎを、常に、第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）未満、即ち、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の最大定格電流通電時の順方向電圧Ｖｆの合計電圧（＝４Ｖｆ）未満に制御できる。その結果、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を損傷させることなく、発光させることができる。
（２）上記第３実施形態によれば、ノードＮ１と第２逆止用ダイオードＤ２のカソード端子の間に第５スイッチング素子Ｑ５を設けた。そして、充放電コンデンサＣｘの放電期間を制御し、充放電コンデンサＣｘの充電を１サイクル毎にリセットするようにした。
【０１７８】
従って、充放電コンデンサＣｘは、その充電量が累積して増大することを未然に防止でき、入力電圧Ｖｉｎが第４レベル電圧Ｖｋ４（＝４Ｖｆ）以上になることはない。
（第４施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【０１７９】
本実施形態は、第３実施形態の回路を基本に一部変更した構成である。従って、説明の便宜上、第３実施形態と相違する点を詳細に説明し、第３実施形態と共通する部分の詳細な説明は省略する。
【０１８０】
図７に示すように、ノードＮ１とノードＮ４との間には、第３逆止用ダイオードＤ３と第６スイッチング素子Ｑ６の直列回路を接続する。第３逆止用ダイオードＤ３は、そのアノード端子がノードＮ４に接続され、カソード端子が第６スイッチング素子Ｑ６に接続されている。
【０１８１】
第６スイッチング素子Ｑ６は充電用スイッチング素子であって、ＮチャネルＭＯＳトランジスタよりなり、その第１端子が第３逆止用ダイオードＤ３のカソード端子と接続され、第２端子がノードＮ１に接続されている。
【０１８２】
第６スイッチング素子Ｑ６の制御端子は、第６駆動信号ＣＴ６が入力される。第６スイッチング素子Ｑ６は、ハイ・レベルの第６駆動信号ＣＴ６でオンし、第３逆止用ダイオードＤ３を介して、充放電コンデンサＣｘに全波整流回路部２からの全波整流電流を充電するようになっている。反対に、第６スイッチング素子Ｑ６は、ロウ・レベルの第６駆動信号ＣＴ６でオフし、全波整流回路部２からの全波整流電流を充放電コンデンサＣｘに充電させないようになっている。
【０１８３】
第１の制御回路６は、充放電用スイッチング素子Ｑｘに第３実施形態で示した充放電コンデンサＣｘの充電開始タイミングを制御する制御駆動信号ＣＴｘを出力する。また、第１の制御回路６は、充放電コンデンサＣｘの放電開始タイミングを制御するハイ・レベルの第５駆動信号ＣＴ５を出力する。
【０１８４】
さらに、第１の制御回路６は、該ＬＥＤ点灯装置１の起動時から予め定めた時間、第６スイッチング素子Ｑ６をオンさせ、予め定めた時間経過後、第６スイッチング素子Ｑ６をオフさせる第６駆動信号ＣＴ５６出力する。つまり、第１の制御回路６は、該ＬＥＤ点灯装置１の起動時において予め定めた時間経過するまでは、ＬＥＤモジュール４にＬＥＤ電流Ｉ１を入力させないで、充放電コンデンサＣｘを充電する。
【０１８５】
そして、ＬＥＤ点灯装置１の起動時において、充放電コンデンサＣｘに充電された充電電圧Ｖｃｈは、第１及び第２の制御回路６，９の駆動用の電源として確保される。駆動用の電源として確保された後は、第６スイッチング素子Ｑ６がオフされ、第１及び第２の制御回路６，９はＬＥＤモジュール４の各発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光制御のため動作を実行する。
【０１８６】
本実施形態によれば、第３実施形態の効果に加えて、起動時に第１及び第２の制御回路６，９の電源が確保され、第１及び第２の制御回路６，９を駆動させるための別電源を設ける必要がなくなり、より装置を小型化できる。
【０１８７】
尚、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記各実施形態では、ＬＥＤモジュール４は、４個の第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ1〜ＬＥＤ４で構成したが、その個数は限定されるものではない。適宜変更して実施してもよい。
【０１８８】
○上記第１実施形態では、第１〜第４発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４、の個々に対して、第１〜第４スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を並列に接続して、ＬＥＤ電流Ｉ１を制御した。これを２個ずつの発光ダイオードを２組または１個と３個からなる２組をつくり、その組毎に対して、スイッチング素子を並列接続しれ実施してもよい。各組での発光ダイオードの数が異なっていても勿論可能である。
【０１８９】
○上記第２実施形態では、インダクタＬｘを設けＬＥＤ電流Ｉ１が緩やかにＬＥＤモジュール４に入力されるようにした、このインダクタＬｘを、第１実施形態、第３実施形態及び第４実施形態のＬＥＤ点灯装置１に設けて実施してもよい。この場合、第２実施形態と同様にＬＥＤ電流Ｉ１が緩やかに変化するため、点灯ちらつき抑制できる。
【０１９０】
また、反対に、第２実施形態について、インダクタＬｘを省略して実施してもよい。
○上記第２実施形態では、入力電圧Ｖｉｎが第１レベル電圧Ｖｋ１未満であって、第１１レベル電圧Ｖｋ１１と第１２レベル電圧Ｖｋ１２の間にある時、第４スイッチング素子Ｑ４をスイッチング制御する。そして、第４発光ダイオードＬＥＤ４に流れるＬＥＤ電流Ｉ１を制御した。
【０１９１】
これを、第４発光ダイオードＬＥＤ４だけに限定しないで、他の第１〜第３発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３についても、同様に、対応する第１〜第３スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３をスイッチング制御する。そして、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３に流れるＬＥＤ電流Ｉ１を制御してもよい。
【０１９２】
○上記第４実施形態は、第３実施形態に第３逆止用ダイオードＤ３と第６スイッチング素子Ｑ６の直列回路を、第３実施形態のノードＮ１とノードＮ４との間に接続して具体化したが、これを第１実施形態及び第２実施形態にも応用して実施してもよい。
【符号の説明】
【０１９３】
１…ＬＥＤ点灯装置、２…全波整流回路部（整流回路）、３…充放電回路部、４…ＬＥＤモジュール、５…第１分圧回路、６…第１の制御回路（第３の制御回路、第４の制御回路）、７…第２分圧回路、８ａ〜８ｅ…第１〜第５比較回路、９…第２の制御回路、Ｇ…商用電源、Ｌ…電源線、Ｄ１〜Ｄ３…第１〜第３逆止用ダイオード、Ｉ１…ＬＥＤ電流、Ｌｘ…インダクタ、Ｎ１〜Ｎ５…ノード、Ｐ１…整流側正極端子、Ｐ２…整流側負極端子、Ｐ３…正極側入力端子、Ｐ４…負極側入力端子、Ｐ５…正極側出力端子、Ｐ６…負極側出力端子、Ｐ７…正極端子、Ｐ８…負極端子、Ｑ１〜Ｑ６…第１〜第６スイッチング素子、Ｑｘ…充放電用スイッチング素子、Ｒ１〜Ｒ６…抵抗、Ｒｓ…電流検出用抵抗、Ｖ１〜Ｖ５…第１〜第５基準電圧、Ｖｆ，Ｖｆ１〜Ｖｆ４…順方向電圧、ＣＴ１〜ＣＴ６…第１〜第６駆動信号、ＣＴｘ…制御駆動信号、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４…第１〜第４発光ダイオード、ＳＧ１〜ＳＧ５…第１〜第５検出信号、Ｖｄｄ…電源電圧、Ｖｉｎ…入力電圧、Ｖｃｈ…充電電圧、Ｖｋ１〜ＶＫ５…第１〜第５レベル電圧、Ｖｋ１１…第１１レベル電圧、Ｖｋ１２…第１２レベル電圧、Ｖａｘ…最大値。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流回路が整流した電源電圧を、複数個の発光ダイオードを直列に接続したＬＥＤモジュールの正極端子と負極端子との間に入力電圧として印加することによって、前記正極端子から前記負極端子に流れるＬＥＤ電流にて、前記各発光ダイオードを発光させるＬＥＤ点灯装置であって、
前記ＬＥＤモジュールの前記負極端子と前記整流回路の負極端子との間に接続される充放電コンデンサと、
前記充放電コンデンサと並列に接続した充放電用スイッチング素子と、
前記電源電圧を検出し、前記電源電圧が前記複数個の発光ダイオードの順方向電圧の合計電圧以上になったとき、前記充放電用スイッチング素子をオンからオフさせて、前記負極端子からのＬＥＤ電流を前記充放電コンデンサに充電させる第１の制御回路と
を備えたことを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置において、
前記充放電コンデンサは、第１逆止用ダイオードを介して前記ＬＥＤモジュールの負極端子に接続され、前記第１逆止用ダイオードを介して前記ＬＥＤ電流が充電されるものであり、
前記充放電用スイッチング素子は、前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードの直列回路に対して並列に接続したものであり、
前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードの接続点と、前記ＬＥＤモジュールの正極端子との間に、第２逆止用ダイオードを接続し、前記第２逆止用ダイオードを介して前記コンデンサの充電電荷が前記ＬＥＤモジュールの正極端子に入力されることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＬＥＤ点灯装置において、
前記第２逆止用ダイオードは、そのアノード端子が放電用スイッチング素子を介して前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードとの接続点に接続され、
前記放電用スイッチング素子は、第３の制御回路によりオン・オフ制御されて、前記充放電コンデンサの放電期間が制御されることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のＬＥＤ点灯装置において、
前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードの接続点と、前記ＬＥＤモジュールの正極端子との間に、第３逆止用ダイオードと充電用スイッチング素子からなる直列回路を接続し、
前記充電用スイッチング素子は、第４の制御回路によりオン・オフ制御されて、前記電源電圧による前記充放電コンデンサの充電期間が制御されることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のＬＥＤ点灯装置において、
前記複数個の発光ダイオードの少なくとも１つに、または、複数個の発光ダイオードを複数組に分割しその分割した組の少なくとも１つの組に、対して並列に接続したＬＥＤ電流制御用スイッチング素子と、
前記入力電圧を検出し、前記入力電圧が前記複数個の発光ダイオードの順方向電圧の合計電圧未満になったとき、直列に接続された発光ダイオードの個数を変更してその変更した個数の発光ダイオードの順方向電圧の合計電圧を、前記入力電圧に合わせるようにＬＥＤ電流制御用スイッチング素子を制御した第２の制御回路と
を設けたことを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項６】
請求項５に記載のＬＥＤ点灯装置において、
前記第２の制御回路は、直列に接続された発光ダイオードの個数を変更する際、その個数を変更する前記ＬＥＤ電流制御用スイッチング素子を、その変更前後の前記ＬＥＤ電流に基づいて、その変更前後にスイッチン制御させて、その直列に接続された発光ダイオードの個数に流れるＬＥＤ電流をスイッチング制御することを特徴とすることをＬＥＤ点灯装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のＬＥＤ点灯装置において、
前記ＬＥＤモジュールの正極端子には、インダクタが接続され、ＬＥＤモジュールに入力される前記ＬＥＤ電流は、前記インダクタを介して入力されることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項１】
整流回路が整流した電源電圧を、複数個の発光ダイオードを直列に接続したＬＥＤモジュールの正極端子と負極端子との間に入力電圧として印加することによって、前記正極端子から前記負極端子に流れるＬＥＤ電流にて、前記各発光ダイオードを発光させるＬＥＤ点灯装置であって、
前記ＬＥＤモジュールの前記負極端子と前記整流回路の負極端子との間に接続される充放電コンデンサと、
前記充放電コンデンサと並列に接続した充放電用スイッチング素子と、
前記電源電圧を検出し、前記電源電圧が前記複数個の発光ダイオードの順方向電圧の合計電圧以上になったとき、前記充放電用スイッチング素子をオンからオフさせて、前記負極端子からのＬＥＤ電流を前記充放電コンデンサに充電させる第１の制御回路と
を備えたことを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置において、
前記充放電コンデンサは、第１逆止用ダイオードを介して前記ＬＥＤモジュールの負極端子に接続され、前記第１逆止用ダイオードを介して前記ＬＥＤ電流が充電されるものであり、
前記充放電用スイッチング素子は、前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードの直列回路に対して並列に接続したものであり、
前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードの接続点と、前記ＬＥＤモジュールの正極端子との間に、第２逆止用ダイオードを接続し、前記第２逆止用ダイオードを介して前記コンデンサの充電電荷が前記ＬＥＤモジュールの正極端子に入力されることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＬＥＤ点灯装置において、
前記第２逆止用ダイオードは、そのアノード端子が放電用スイッチング素子を介して前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードとの接続点に接続され、
前記放電用スイッチング素子は、第３の制御回路によりオン・オフ制御されて、前記充放電コンデンサの放電期間が制御されることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のＬＥＤ点灯装置において、
前記充放電コンデンサと前記第１逆止用ダイオードの接続点と、前記ＬＥＤモジュールの正極端子との間に、第３逆止用ダイオードと充電用スイッチング素子からなる直列回路を接続し、
前記充電用スイッチング素子は、第４の制御回路によりオン・オフ制御されて、前記電源電圧による前記充放電コンデンサの充電期間が制御されることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のＬＥＤ点灯装置において、
前記複数個の発光ダイオードの少なくとも１つに、または、複数個の発光ダイオードを複数組に分割しその分割した組の少なくとも１つの組に、対して並列に接続したＬＥＤ電流制御用スイッチング素子と、
前記入力電圧を検出し、前記入力電圧が前記複数個の発光ダイオードの順方向電圧の合計電圧未満になったとき、直列に接続された発光ダイオードの個数を変更してその変更した個数の発光ダイオードの順方向電圧の合計電圧を、前記入力電圧に合わせるようにＬＥＤ電流制御用スイッチング素子を制御した第２の制御回路と
を設けたことを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項６】
請求項５に記載のＬＥＤ点灯装置において、
前記第２の制御回路は、直列に接続された発光ダイオードの個数を変更する際、その個数を変更する前記ＬＥＤ電流制御用スイッチング素子を、その変更前後の前記ＬＥＤ電流に基づいて、その変更前後にスイッチン制御させて、その直列に接続された発光ダイオードの個数に流れるＬＥＤ電流をスイッチング制御することを特徴とすることをＬＥＤ点灯装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のＬＥＤ点灯装置において、
前記ＬＥＤモジュールの正極端子には、インダクタが接続され、ＬＥＤモジュールに入力される前記ＬＥＤ電流は、前記インダクタを介して入力されることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１０５７９０（Ｐ２０１３−１０５７９０Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６７９７（Ｐ２０１１−２４６７９７）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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