ＬＥＤ電源回路
【課題】蛍光灯と同程度の照度を維持させた場合でも消費電力を大幅に低下させて省エネルギー化を図る。
【解決手段】ＬＥＤ照明装置１０の入力側において、インバータ回路９の一方のランプ入力端子５ａ、５ｂ間を短絡した短絡部をＸ端子とし、他方のランプ入力端子５ｃ、５ｄ間を短絡した短絡部をＹ端子とする。Ｘ端子とＹ端子はフューズ１４を介して高周波整流回路１１の入力側に接続され、高周波整流回路１１の出力側には複数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニット１２並列に接続されている。高周波整流回路１１の入力側には、消費電力抑制用の第１のインダクタンス素子Ｌ１を接続し、高周波整流回路１１とＬＥＤユニット１２との間に消費電力抑制用の第２のインダクタンス素子Ｌ２を直列に接続する。
【解決手段】ＬＥＤ照明装置１０の入力側において、インバータ回路９の一方のランプ入力端子５ａ、５ｂ間を短絡した短絡部をＸ端子とし、他方のランプ入力端子５ｃ、５ｄ間を短絡した短絡部をＹ端子とする。Ｘ端子とＹ端子はフューズ１４を介して高周波整流回路１１の入力側に接続され、高周波整流回路１１の出力側には複数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニット１２並列に接続されている。高周波整流回路１１の入力側には、消費電力抑制用の第１のインダクタンス素子Ｌ１を接続し、高周波整流回路１１とＬＥＤユニット１２との間に消費電力抑制用の第２のインダクタンス素子Ｌ２を直列に接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波インバータの出力を電源として発光ダイオードを点灯させるためのＬＥＤ電源回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より提供されている照明器具の発光源には白熱電球や蛍光灯が用いられている。特に、蛍光灯は白熱電球に比べて消費電力、発熱などの点で優れており、長年にわたって蛍光灯が使用されてきた。
しかしながら、最近ではＣＯ２の削減という要請からさらに消費電力の少ない発光ダイオードを光源として用いられている照明器具が急速に市場に提供されてきている。
【０００３】
特に、外殻を電球形状や蛍光灯形状として、電源を供給する器具本体を変更せずに該器具本体からの電源にて発光ダイオードを点灯させるタイプのものが提供されている。そして、従来の蛍光灯と同形状として内部に発光ダイオード群及びこれらの発光ダイオードを点灯駆動する点灯回路を備えたＬＥＤ照明装置として、例えば、以下の特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３５２７４号公報
【０００５】
上記特許文献１は、インバータ安定器からの高周波を整流する全波整流回路と、この全波整流回路の出力側に並列に接続される平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに並列に接続した複数の発光ダイオードで構成したＬＥＤユニットとで構成され、さらに、上記平滑コンデンサの容量を小さくして低価格にすべく該平滑コンデンサに流入するリップル電流を抑制するためのインダクタ素子を上記全波整流回路と平滑コンデンサとの間に設けているものである。
【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、上記特許文献１においては、インバータ安定器から高周波電源が全波整流回路に直接供給される回路構成のために、消費電力が抑制されない可能性があり、発光ダイオードを用いているものの、省エネに反してしまうことになる。
【０００７】
ところで、化粧品や食品などの商品を陳列する棚には、商品を見易くするための細長い照明器具が配設されており、この照明器具に用いられている蛍光灯は、一般の家庭用の蛍光灯とは異なり、ランプ径が１５．５ｍｍ〜２０ｍｍの極めて細径のＴ５管、Ｔ６管と呼ばれている蛍光灯が使用されている。しかも、ランプ長も４００ｍｍ程度から１４００ｍｍ程度の長さの異なる複数種類のものが用いられている。なお、一般の家庭用の蛍光灯のランプ径は３２ｍｍである。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、蛍光灯と同程度の照度を維持させた場合でも消費電力を大幅に低下させて省エネルギー化を図ることを目的としたＬＥＤ電源回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明の請求項１に記載のＬＥＤ電源回路では、蛍光灯を高周波にて点灯させるインバータ回路９からの高周波電圧を電源として発光ダイオードを点灯させるＬＥＤ電源回路であって、
前記蛍光灯の口金ピンが接続される一方の一対のランプ入力端子５ａ、５ｂ間を短絡した短絡部をＸ端子とし、他方の一対のランプ入力端子５ｃ、５ｄ間を短絡した短絡部をＹ端子とし、
前記インバータ回路９からの高周波電圧を整流する整流回路１１の入力側が前記Ｘ端子とＹ端子に接続され、
前記整流回路１１の出力側に複数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニット１２が接続され、
前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１の消費電力抑制用素子Ｌ１を、前記整流回路１１の入力側に並列に接続し、
前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２の消費電力抑制用素子Ｌ２を、前記整流回路１１の出力側と前記ＬＥＤユニット１２の間に直列に接続していることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載のＬＥＤ電源回路では、請求項１に記載のＬＥＤ電源回路において、
前記第１の消費電力抑制用素子Ｌ１は、第１のインダクタンス素子Ｌ１とし、前記第２の消費電力抑制用素子Ｌ２は、第２のインダクタンス素子Ｌ２としていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載のＬＥＤ電源回路では、蛍光灯を高周波にて点灯させるインバータ回路９からの高周波電圧を電源として発光ダイオードを点灯させるＬＥＤ電源回路であって、
前記蛍光灯の口金ピンが接続される一方の一対のランプ入力端子５ａ、５ｂ間を短絡した短絡部をＸ端子とし、他方の一対のランプ入力端子５ｃ、５ｄ間を短絡した短絡部をＹ端子とし、
前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１の消費電力抑制用素子Ｌ１を、前記整流回路１１の入力側に並列に接続し、
前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２の消費電力抑制用素子Ｌ２を、前記整流回路１１の出力側と前記ＬＥＤユニット１２の間に直列に接続し、
前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第３の消費電力抑制用素子Ｃ１を、前記ＬＥＤユニット１２に並列に接続していることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載のＬＥＤ電源回路では、請求項３に記載のＬＥＤ電源回路において、
前記第１の消費電力抑制用素子Ｌ１は、第１のインダクタンス素子Ｌ１とし、前記第２の消費電力抑制用素子Ｌ２は、第２のインダクタンス素子Ｌ２とし、
前記第３の消費電力抑制用素子Ｃ１は、コンデンサＣ１としていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に記載のＬＥＤ電源回路によれば、前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１の消費電力抑制用素子Ｌ１を、前記整流回路１１の入力側に並列に接続し、前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２の消費電力抑制用素子Ｌ２を、前記整流回路１１の出力側と前記ＬＥＤユニット１２の間に直列に接続していることで、蛍光灯４の場合の照度をほぼ維持しつつインバータ回路９とＬＥＤ照明装置１０を含めた回路全体の消費電力を抑制することができる。
【００１４】
請求項２に記載のＬＥＤ電源回路によれば、前記第１の消費電力抑制用素子Ｌ１は、第１のインダクタンス素子Ｌ１とし、前記第２の消費電力抑制用素子Ｌ２は、第２のインダクタンス素子Ｌ２としていることで、低コストの素子にて消費電力を抑制することができる。そのため、ＬＥＤ電源回路のコストの上昇を抑えることができる。
【００１５】
請求項３に記載のＬＥＤ電源回路によれば、前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１の消費電力抑制用素子Ｌ１を、前記整流回路１１の入力側に並列に接続し、前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２の消費電力抑制用素子Ｌ２を、前記整流回路１１の出力側と前記ＬＥＤユニット１２の間に直列に接続し、前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第３の消費電力抑制用素子Ｃ１を、前記ＬＥＤユニット１２に並列に接続していることで、蛍光灯４の場合の照度をほぼ維持しつつインバータ回路９とＬＥＤ照明装置１０を含めた回路全体の消費電力を約半分に抑制することができる。
また、インバータ回路９のチョークコイルＬ１１とスイッチング素子Ｑ１の温度も蛍光灯４を点灯させている場合と比べて低くすることができ、安全性を一層向上させることができる。
【００１６】
請求項４に記載のＬＥＤ電源回路によれば、前記第１の消費電力抑制用素子Ｌ１は、第１のインダクタンス素子Ｌ１とし、前記第２の消費電力抑制用素子Ｌ２は、第２のインダクタンス素子Ｌ２とし、前記第３の消費電力抑制用素子Ｃ１は、コンデンサＣ１としていることで、低コストの素子にて消費電力を抑制することができる。そのため、ＬＥＤ電源回路のコストの上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】蛍光灯を点灯させるインバータ回路の回路図である。
【図２】本発明の従来例となるＬＥＤ照明装置の回路図である。
【図３】本発明の従来例となるＬＥＤ照明装置の回路図である。
【図４】本発明の従来例となるＬＥＤ照明装置の回路図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤ照明装置の回路図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるインバータ回路を含めた全体の回路図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における各種測定結果を示すデータ表である。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤ照明装置の回路図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態におけるインバータ回路を含めた全体の回路図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における各種測定結果を示すデータ表である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、蛍光灯を高周波インバータにて点灯させるインバータ回路９を示しており、このインバータ回路９は、商用電源ＡＣを整流して平滑する整流平滑回路１と、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２と、このスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を駆動するドライブ回路２と、このドライブ回路２をＰＷＭ制御してスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２をオン、オフ制御する制御回路３と、蛍光灯４を始動時に予熱する予熱回路としてのチョークコイルＬ１０及び共振用コンデンサＣ１１等で構成されている。
【００１９】
上記整流平滑回路１は、ダイオードブリッジ及び平滑用コンデンサ等で構成されていて、また、各スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のドレイン・ソース間に並列にフリーホイールダイオードＤ１、Ｄ２がそれぞれ接続されている。また、チョークコイルＬ１０と蛍光灯４の間にはコンデンサＣ１２が直列に接続されている。
【００２０】
蛍光灯４の口金ピンと接続されるインバータ回路９（照明器具）の一方のソケットには一対のランプ入力端子５ａ、５ｂが設けられており、また他方のソケットにも一対のランプ入力端子５ｃ、５ｄが設けられている。そして、蛍光灯４の口金ピンをソケットに接続することで、蛍光灯４の一方のフィラメントが一方のランプ入力端子５ａ、５ｂに接続され、他方のフィラメントが他方のランプ入力端子５ｃ、５ｄに接続される。
そして、点灯開始時には図示する電流Ｉ1 が流れて、蛍光灯４の放電が開始して蛍光灯４が点灯すると、図示する電流Ｉ2 が流れる。
【００２１】
この蛍光灯点灯用のインバータ回路９を用い、蛍光灯４の代わりに、多数の発光ダイオードを用いて該発光ダイオードを点灯させる場合には、一般に、蛍光灯４のランプ径やランプ長をほぼ同じ形状とした管状のＬＥＤ照明装置を装着して、該ＬＥＤ照明装置に内蔵した発光ダイオードにより点灯させることになる。
上記ＬＥＤ照明装置の両側には、図示はしないが、蛍光灯４と同じ口金ピンがそれぞれ設けられており、該口金ピンをソケットのランプ入力端子５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに接続する。
【００２２】
図１に示すようなインバータ回路９の出力を電源としてＬＥＤ照明装置の発光ダイオードを点灯させるには、インバータ回路９の高周波出力を整流する全波整流回路と、この全波整流回路にて整流された電圧により点灯させる多数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニットとの構成が一般に考えられる。
【００２３】
図２は上記のように単純に考えた場合のＬＥＤ照明装置５０を示しており、図１に示すようなインバータ回路９のソケットのランプ入力端子５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに上記ＬＥＤ照明装置５０を接続した状態を回路にて示したものである。このＬＥＤ照明装置５０の入力側において、インバータ回路９の一方のランプ入力端子５ａ、５ｂ間を短絡した短絡部をＸ端子とし、他方のランプ入力端子５ｃ、５ｄ間を短絡した短絡部をＹ端子とする。
【００２４】
そして、Ｘ端子とＹ端子はフューズ１４を介してダイオードブリッジからなる高周波整流回路１１の入力側に接続され、高周波整流回路１１の出力側には複数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニット１２が並列に接続されている。なお、上記高周波整流回路１１は、４つのファーストリカバリーダイオードで構成されていて、Ｘ端子とＹ端子間から入力される高周波を全波整流している。
【００２５】
図２に示すように、単に高周波整流回路１１とＬＥＤユニット１２とでＬＥＤ照明装置５０を構成しているので、回路的には非常に簡素化されている。しかしながら、図２に示す回路では、ＬＥＤユニット１２における明るさは、蛍光灯４の場合と同じか、あるいは若干明るいものの、消費電力が蛍光灯４の場合とあまり変わらないという結果を得た。
これでは、発光源を発光ダイオードを用いていることで、発光源自体の長寿命化は可能であるものの、消費電力が蛍光灯４の場合と変わらないので、省エネルギー化に反することになる。また、高周波整流回路１１にて単に全波整流しているだけなので、脈流の谷により発光ダイオードが点滅するという問題も生じる。
【００２６】
そこで、図３に示すように、高周波整流回路１１の出力側に平滑コンデンサＣ２０を接続することで、ＬＥＤユニット１２に印加する電圧を直流に近くすることが考えられる。この場合、発光ダイオードの点滅を防止すべく、ＬＥＤユニット１２に印加する電圧を直流近くになるようにするには、平滑コンデンサＣ２０の容量を大きくする必要がある。この平滑コンデンサＣ２０の容量を大きくすることで発光ダイオードを連続点灯させることができる。
【００２７】
しかしながら、容量の大きな平滑コンデンサＣ２０を使用すると、点灯回路が大型化、大重量化し、また、コストも高くなるという問題がある。さらには、インバータ回路９からの高周波により平滑回路の平滑コンデンサＣ２０に流入するリップル電流が多くなって平滑コンデンサＣ２０の寿命を短くし、その結果、照明装置としての寿命が短くなるという問題が生じる。
【００２８】
そこで、この問題を解決するようにしたのが、上記特許文献１の回路構成であり、この特許文献１に記載されているＬＥＤ照明装置５０の回路を図４に示す。すなわち、高周波整流回路１１の出力端にインダクタンス素子Ｌ２０を介して平滑回路を構成する平滑コンデンサＣ２０を接続するようにしたものである。
これにより、この特許文献１では、インダクタンス素子Ｌ２０の作用により平滑コンデンサＣ２０へのリップル電流の流入を抑制することで、平滑コンデンサＣ２０の容量を小さくして、平滑コンデンサＣ２０の長寿命化を図るようにしている。
【００２９】
このように、蛍光灯４の代わりに発光ダイオードにて点灯させる場合に、整流平滑回路と多数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニット１２を単に用いるだけでは、様々な問題が生じるものであり、色々と工夫をする必要がある。
そこで、本発明者たちは、ＬＥＤユニット１２の明るさを蛍光灯４の場合とほぼ同じとすると共に、消費電力を大幅に抑制すべく、また、特許文献１の回路構成とは異なる回路構成となるように種々実験を行なった。
【００３０】
そのＬＥＤ照明装置１０の回路構成を図５に示す。本発明では、ＬＥＤ照明装置１０内に流れる電流を抑制する、つまり、ＬＥＤ照明装置１０及びインバータ回路９を含めた全体の消費電力を抑制する消費電力抑制素子として、高周波整流回路１１の入力側に第１のインダクタンス素子Ｌ１を並列に接続し、また、高周波整流回路１１の出力端とＬＥＤユニット１２の陽極側との間に第２のインダクタンス素子Ｌ２を直列に接続したものである。なお、第２のインダクタンス素子Ｌ２をＬＥＤユニット１２の陰極側に設けるようにしても良い。
【００３１】
そして、インバータ回路９からの高周波電圧がＬＥＤ照明装置１０に電源として供給されると、高周波整流回路１１にて高周波が全波整流され、ＬＥＤユニット１２に流れる。ＬＥＤユニット１２では、各発光ダイオードが駆動されて発光（点灯）する。発光源として発光ダイオードを用いているので、蛍光灯４と比べて大幅に消費電力を小さくすることができる。
また、ＬＥＤ照明装置１０側では、インバータ回路９の一方のランプ入力端子５ａ、５ｂを短絡すると共に、他方のランプ入力端子５ｃ、５ｄも短絡しているので、管状のＬＥＤ照明装置１０の取付方向を気にせずに取り付けることができ、ＬＥＤ照明装置１０の点灯を確実にしている。すなわち、ＬＥＤ照明装置１０の左右を逆向きに取り付けても点灯させることができる。
【００３２】
ここで、インバータ回路９からの高周波が印加されるＸ端子とＹ端子間に第１のインダクタンス素子Ｌ１を設けているので、この第１のインダクタンス素子Ｌ１によりＸ端子とＹ端子間の電圧が抑制されると共に、高周波整流回路１１側に流れる電流を抑制し、また、第２のインダクタンス素子Ｌ２によりＬＥＤユニット１２に流れる電流を抑制している。
すなわち、ＬＥＤユニット１２への供給電力を抑制し、ＬＥＤユニット１２の発熱を抑えることができ、結果としてインバータ回路９及びＬＥＤ照明装置１０を含めた全体の消費電力を抑制でき、省エネルギー化を一層図ることができる。また、インバータ回路９の発振が停止するということもなく、インバータ回路９を正常に動作させることができる。
【００３３】
図６はインバータ回路９とＬＥＤ照明装置１０を合わせた全体の回路を示し、この図６中のＡ〜Ｉは電力、電圧、電流の測定箇所を示し、図７は具体的な測定値を示している。測定項目としては、図６のＡ点で消費電力（Ｗ）を、Ｂ点で入力電流（ｍＡ）を、Ｃ点でＬＥＤユニット１２内の１チップ当たりのＬＥＤ電流（ｍＡ／チップ）を、Ｄ点でランプ入力電圧（Ｖ）を、Ｅ点でランプ入力電流（ｍＡ）を、Ｆ点でインバータ回路９の発振周波数（ｋＨｚ）を測定している。
また、Ｇ点で皮相電力（ＶＡ）を、Ｈ点で有効電力（Ｗ）を、Ｉ点で力率（ｐＦ）を測定している。また、インバータ回路９内のチョークコイルＬ１０とスイッチング素子Ｑ１の表面温度をそれぞれ測定している。「照度（ｌｘ）」の「Ｈ２００」は、ＬＥＤユニット１２と照度計の距離を表しており、その距離は２００ｍｍである。
【００３４】
図７（ａ）はランプ長が約９００ｍｍで、Ｔ６管と呼ばれている蛍光灯４の場合であり、（ｂ）は第１のインダクタンス素子Ｌ１と第２のインダクタンス素子Ｌ２を設け（図６の構成）、第１のインダクタンス素子Ｌ１の値を１５００μＨとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を３３０μＨとした場合である。
また、図７（ｃ）は第１のインダクタンス素子Ｌ１の値を１５００μＨとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２を無しとした場合であり、（ｄ）は逆に第１のインダクタンス素子Ｌ１を無しとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を３３０μＨとした場合である。
【００３５】
また、（ｅ）は、第１のインダクタンス素子Ｌ１の値を２２００μＨとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を３３０μＨとし、（ｆ）は第１のインダクタンス素子Ｌ１の値を６８０μＨとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を３３０μＨとし、（ｇ）は第１のインダクタンス素子Ｌ１の値を１５００μＨとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を１００μＨとし、（ｈ）は第１のインダクタンス素子Ｌ１の値を１５００μＨとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を６８０μＨとした場合である。
ここで、ＬＥＤユニット１２の発光ダイオードチップの構成として、１つの発光ダイオードチップが３個のチップで構成されていて、４０個の発光ダイオードチップを直列に接続した構成としている。
【００３６】
図７（ａ）に示すように、蛍光灯４の場合、消費電力が２１．０Ｗで、照度は３２１０ルックスであり、第１のインダクタンス素子Ｌ１と第２のインダクタンス素子Ｌ２を設けた（ｂ）の場合では、消費電力は１３．６Ｗで、照度は３０００ルックスであった。この（ｂ）の条件で、照度は蛍光灯４の場合と比べて若干低下するものの、あまり変わらず、実使用には十分耐え得るものである。また、消費電力は、２１．０ワットから１３．６ワットに大きく低下している。
これにより、蛍光灯４の代わりにＬＥＤ照明装置１０を用いた場合、照度を維持しつつ、消費電力を大きく低下させているので、省エネルギー化を図ることができる。
【００３７】
図７の（ｃ）（ｄ）に示すように、第１のインダクタンス素子Ｌ１または第２のインダクタンス素子Ｌ２のいずれかを無くした場合、照度が蛍光灯４の場合よりも高くなるが、消費電力が蛍光灯４の場合と近くなったり、あるいはそれ以上になるため、省エネルギー化に反することになる。
また、図７の（ｅ）〜（ｈ）に示すように、第１のインダクタンス素子Ｌ１と第２のインダクタンス素子Ｌ２を共に設けても、その値により各測定項目の測定値が変動し、照度が良くても消費電力が悪かったり、逆に消費電力が良くても、照度が足りないという実験結果を得た。
【００３８】
以上のように、本実施形態では、ランプ長が約９００ｍｍでＴ６管と呼ばれている蛍光灯４の代わりにＬＥＤ照明装置１０を用いる場合では、インバータ回路９の出力電圧（図７Ｄ点のランプ入力電圧）が約１２０Ｖ、発振周波数が約８５ｋＨｚで、第１のインダクタンス素子Ｌ１が約１５００μＨ、第２のインダクタンス素子Ｌ２が約３３０μＨとすることで、蛍光灯４の場合とやや同じ照度を維持しつつ、消費電力を大きく抑制することができ、上記の各値において、好適例である。
【００３９】
このように本実施形態では、ＬＥＤユニット１２の照度が蛍光灯４を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１のインダクタンス素子Ｌ１を、整流回路１１の入力側に並列に接続し、さらにＬＥＤユニット１２の照度が蛍光灯４を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２のインダクタンス素子Ｌ２を、整流回路１１の出力側と前記ＬＥＤユニット１２の間に直列に接続していることで、蛍光灯４の場合の照度をほぼ維持しつつインバータ回路９とＬＥＤ照明装置１０を含めた回路全体の消費電力を抑制することができる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施形態について説明する。発明者達は、消費電力をさらに低くするため試行錯誤して様々な実験を行ない、ＬＥＤユニット１２に並列に消費電力抑制用素子としてコンデンサを接続することで、消費電力を抑制できることを突き止めた。すなわち、図８に示すように、ＬＥＤユニット１２に並列にコンデンサＣ１（１．５μＦ）を接続したものであり、図７の場合と同じ条件で同様に測定した。各測定箇所は図９に示すように、図６の場合と同様であり、その測定結果を図１０に示す。
【００４１】
図１０の（ａ）はランプ長が約９００ｍｍでＴ６管と呼ばれている蛍光灯４の場合であり、（ｂ）〜（ｈ）における第１のインダクタンス素子Ｌ１と第２のインダクタンス素子Ｌ２の有無や、第１のインダクタンス素子Ｌ１及び第２のインダクタンス素子Ｌ２の値は図７の場合と同様である。
上記コンデンサＣ１を設けた場合では、その時の消費電力は、蛍光灯４の場合の２１．０ワットに対して、１１．５ワットであった。しかも照度が蛍光灯４の場合の３２１０ルックスに比べて３１７０ルックスであり、蛍光灯４の場合とほぼ同じ照度を得ることができた。このように、照度は蛍光灯４の場合とほぼ同じであり、消費電力はほぼ半分になり、省エネルギー化を大幅に向上させることができる。
【００４２】
コンデンサＣ１を設けた場合でも、第１のインダクタンス素子Ｌ１あるいは第２のインダクタンス素子Ｌ２のいずれかが無い場合には、照度は高くなるが、消費電力が蛍光灯４の場合とほぼ同じであり、省エネルギー化に反する。
また、第１のインダクタンス素子Ｌ１と第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を変えた場合では、図７の場合と同様にその値により各測定項目の測定値が変動し、照度が良くても消費電力が悪かったり、逆に消費電力が良くても、照度が足りないという実験結果を得た。
【００４３】
ところで、コンデンサＣ１を設けていない図６の回路構成において、図７（ｂ）−ＣのＬＥＤ電流が３７．５ｍＡに対して、コンデンサＣ１を設けた図９の回路構成では、図１０（ｂ）−Ｃに示すように２５．８ｍＡであった。これは、コンデンサＣ１を設けた場合、ＬＥＤユニット１２内の発光ダイオードチップに流れる電流を小さくすることができることであり、これは、発光ダイオードチップの定格電流を小さくしたものを使うことができるということである。
【００４４】
また、蛍光灯４を使用した場合のインバータ回路９のチョークコイルＬ１０とスイッチング素子Ｑ１の表面温度は、それぞれ５７．２℃、５０．４℃（図７及び図１０参照）であったが、コンデンサＣ１を設けない図６の回路構成の場合は、４２．３℃、５９．０℃であった。つまり、蛍光灯４の場合と比べてチョークコイルＬ１０の温度は低下したものの、スイッチング素子Ｑ１の表面温度は５０．４℃から５９．０℃へと８．６℃上昇している。
【００４５】
これに対して、コンデンサＣ１を設けた場合では、インバータ回路９のチョークコイルＬ１０の温度は４０．８℃、スイッチング素子Ｑ１の温度は４７．８℃と、蛍光灯４の場合よりもそれぞれ低下している。
すなわち、蛍光灯４の代わりに本発明のＬＥＤ照明装置１０を使用しても、照明器具内のインバータ回路９のチョークコイルＬ１０及びスイッチング素子Ｑ１の表面温度は蛍光灯４の場合と比べてそれぞれ低下しており、安全に使用することができる。
【００４６】
以上のように、本実施形態では、ランプ長が約９００ｍｍでＴ６管と呼ばれている蛍光灯４の代わりにＬＥＤ照明装置１０を用いる場合では、インバータ回路９の出力電圧（図７Ｄ点のランプ入力電圧）が約１２０Ｖ、発振周波数が約８５ｋＨｚで、第１のインダクタンス素子Ｌ１が約１５００μＨ、第２のインダクタンス素子Ｌ２が約３３０μＨ、コンデンサＣ１が１．５μＦとすることで、蛍光灯４の場合とほぼ同じ照度を維持しつつ、消費電力を大きく約半分に抑制することができ、上記の各値において、好適例である。
【００４７】
特に、各素子の値を上記のようにすることで、インバータ回路９のチョークコイルＬ１１やスイッチング素子Ｑ１の表面温度を蛍光灯４を点灯させている場合と比べて下げることができ、安全性を一層向上させることができる。
【００４８】
このように本実施形態では、ＬＥＤユニット１２の照度が蛍光灯４を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１のインダクタンス素子Ｌ１を、整流回路１１の入力側に並列に接続し、ＬＥＤユニット１２の照度が蛍光灯４を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２のインダクタンス素子Ｌ２を、整流回路１１の出力側とＬＥＤユニット１２の間に直列に接続し、ＬＥＤユニット１２の照度が蛍光灯４を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせたコンデンサＣ１を、ＬＥＤユニット１２に並列に接続していることで、蛍光灯４の場合の照度をほぼ維持しつつインバータ回路９とＬＥＤ照明装置１０を含めた回路全体の消費電力を約半分に抑制することができる。
【００４９】
ここで、図７の測定値から以下のことが考えられる。なお、第１、第２の実施形態におけるインバータ回路９の定格として、例えば、入力電流が０．２４Ａ、入力電力が２３Ｗ、ランプ電力が１９Ｗであり、該インバータ回路９にて点灯させている蛍光灯４のランプ長は、７９４ｍｍである。
【００５０】
第１のインダクタンス素子Ｌ１と第２のインダクタンス素子Ｌ２とを図６に示すように設けることで、ＬＥＤ照明装置１０の力率が下がることになる。図７より力率が高いほど、ＬＥＤ照明装置１０の照度は蛍光灯４の場合よりも高くなる（図７（ｃ）〜（ｅ）参照）。それに対応して「Ｃ」に示すようにＬＥＤ電流も高くなっている。しかし、消費電力は蛍光灯４の場合よりも高い場合や、または少し低くなるだけであり、省エネルギー化に反する。
【００５１】
また、図７（ｃ）（ｄ）に示すように、第１のインダクタンス素子Ｌ１または第２のインダクタンス素子Ｌ２のいずれかが無い場合には、両方がある場合よりも力率が高くなり、照度が蛍光灯４の場合よりも高いものの、ＬＥＤ電流や消費電力が増加する。
そして、力率が高いほど、上述したように照度が蛍光灯４の場合よりも高くなるが、ＬＥＤ電流も大きくなり、発光ダイオードチップの定格電流が大きいものを使用する必要があり、コストアップになってしまう。また、図７（ｆ）に示すように、力率が低い場合は、消費電力も大きく抑制されるが、照度がかなり低く、実使用に耐えない。
【００５２】
図７の測定結果から、力率の値が、（ｂ）（ｈ）に示すように、ある値付近の場合に照度が蛍光灯４の場合に近くなると共に、消費電力も蛍光灯４の場合よりもかなり抑制された値となっている。
これにより、力率が所定の値付近となるように第１のインダクタンス素子Ｌ１及び第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を設定することで、照度を蛍光灯４の場合と同じくらいに維持しつつ、消費電力を抑制させることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００５３】
このように、照度を蛍光灯４の場合と同じくらいに維持しつつ、消費電力を抑制させるのに、測定結果から力率をある値付近に設定すれば良いので、第１の消費電力抑制用素子Ｌ１及び第２の消費電力抑制用素子Ｌ２として第１のインダクタンス素子Ｌ１や第２のインダクタンス素子Ｌ２を用いているが、コンデンサまたは抵抗、あるいはインダクタンス素子、コンデンサ、抵抗を組み合わせるようにしても良い。
【００５４】
また、第２の実施形態では、図８及び図９に示すように、第１の実施形態の回路構成において、ＬＥＤユニット１２にコンデンサＣ１を並列に接続した場合であり、図１０の測定結果から第１の実施形態と同様に考えられる。
図１０に示すように、コンデンサＣ１を付加することで、ＬＥＤユニット１２の照度を蛍光灯４の場合と同じくらいに維持した場合で消費電力が小さい場合では、（ｂ）に示すように図７の場合と比べて力率がさらに低い場合となっている。
【００５５】
特に、コンデンサＣ１によりＬＥＤユニット１２にかかる電圧を平滑していることで、パルス点灯から直流点灯になり、少ないＬＥＤ電流にて照度を図６の場合よりも高くし、しかも消費電力をさらに抑制している。
図１０（ｃ）〜（ｅ）に示すように、力率が高い場合はＬＥＤユニット１２の照度が蛍光灯４の場合よりも高いものの、ＬＥＤ電流が増加し、消費電力も蛍光灯４の場合と同様か、あまり抑制されていない。
【００５６】
逆に図１０（ｆ）に示すように、力率が低いと消費電力は小さいものの、照度が蛍光灯４の場合と比べて約半分となり、実使用上困難である。
したがって、力率がある値付近において、照度を蛍光灯４の場合と同じくらいに維持しつつ消費電力を抑制させることができ（（ｂ）（ｈ）参照）、コンデンサＣ１を設けた場合も、第１の実施形態と同様に、ある力率の値付近となるように、コンデンサＣ１、第１のインダクタンス素子Ｌ１及び第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を設定することで、照度を蛍光灯４の場合と同じくらいに維持しつつ消費電力を抑制させることができる。特に、コンデンサＣ１を設けた場合は、消費電力を約半分にすることができる。
【００５７】
このように、照度を蛍光灯４の場合と同じくらいに維持しつつ、消費電力を抑制させるのに、測定結果から力率をある値付近に設定すれば良いので、第１の消費電力抑制用素子Ｌ１及び第２の消費電力抑制用素子Ｌ２として第１のインダクタンス素子Ｌ１や第２のインダクタンス素子Ｌ２を用いているが、コンデンサまたは抵抗、あるいはインダクタンス素子、コンデンサ、抵抗を組み合わせるようにしても良い。また、第３の消費電力抑制用素子Ｃ１としてコンデンサＣ１を用いているが、インダクタンス素子または抵抗を用いても良い。
【００５８】
すなわち、第１の消費電力抑制用素子Ｌ１、第２の消費電力抑制用素子Ｌ２及び第３の消費電力抑制用素子Ｃ１として、力率を変えることができる部材であれば、インダクタンス素子、コンデンサ、抵抗のいずれかでも良く、もちろん、これらの部材を任意に組み合わせて用いるようにしても良い。
【００５９】
なお、上記第１、第２の実施形態において、インバータ回路９及びＬＥＤ照明装置１０を含めた全体の消費電力を抑制するのに、消費電力抑制用の素子として、インダクタンス素子（Ｌ１、Ｌ２）やコンデンサ（Ｃ１）を用いていることで、低コストの素子にて消費電力を抑制することができる。そのため、ＬＥＤ電源回路のコストの上昇を抑えることができる。
【００６０】
上記第１、第２の実施形態において、既存のインバータ回路９にて蛍光灯４を駆動点灯させている照明装置（照明器具）において、上記インバータ回路９は、例えば発振周波数が約８５ｋＨｚ、入力電力を２３Ｗとし、ランプ電力が１９Ｗ、ランプ長が７９４ｍｍとした蛍光灯４を駆動点灯している。
【００６１】
そして、蛍光灯４の代わりにＬＥＤユニット１２を点灯させる場合であって、蛍光灯４のランプ電力やランプ長が上記とは異なる場合や、発振周波数や入力電力などの定格（仕様）が異なるインバータ回路９を用いてＬＥＤユニット１２を点灯させる場合、上記の考え方から、照度を該蛍光灯４の照度と同じくらいに維持しつつ、最も抑制される消費電力となる力率となるように、第１のインダクタンス素子Ｌ１及び第２のインダクタンス素子Ｌ２（第１の実施形態）、または第１のインダクタンス素子Ｌ１、第２のインダクタンス素子Ｌ２及びコンデンサＣ１（第２の実施形態）の値を設定することで、インバータ回路９やＬＥＤユニット１２の定格（仕様）が異なる場合でも、本発明を適用することができるものである。
【符号の説明】
【００６２】
５ａ、５ｂ ランプ入力端子
５ｃ、５ｄ ランプ入力端子
９ インバータ回路
１０ ＬＥＤ照明装置
１１ 高周波整流回路（整流回路）
１２ ＬＥＤユニット
Ｌ１ 第１のインダクタンス素子（第１の消費電力抑制用素子）
Ｌ２ 第２のインダクタンス素子（第２の消費電力抑制用素子）
Ｃ１ コンデンサ（第３の消費電力抑制用素子）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波インバータの出力を電源として発光ダイオードを点灯させるためのＬＥＤ電源回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より提供されている照明器具の発光源には白熱電球や蛍光灯が用いられている。特に、蛍光灯は白熱電球に比べて消費電力、発熱などの点で優れており、長年にわたって蛍光灯が使用されてきた。
しかしながら、最近ではＣＯ２の削減という要請からさらに消費電力の少ない発光ダイオードを光源として用いられている照明器具が急速に市場に提供されてきている。
【０００３】
特に、外殻を電球形状や蛍光灯形状として、電源を供給する器具本体を変更せずに該器具本体からの電源にて発光ダイオードを点灯させるタイプのものが提供されている。そして、従来の蛍光灯と同形状として内部に発光ダイオード群及びこれらの発光ダイオードを点灯駆動する点灯回路を備えたＬＥＤ照明装置として、例えば、以下の特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３５２７４号公報
【０００５】
上記特許文献１は、インバータ安定器からの高周波を整流する全波整流回路と、この全波整流回路の出力側に並列に接続される平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに並列に接続した複数の発光ダイオードで構成したＬＥＤユニットとで構成され、さらに、上記平滑コンデンサの容量を小さくして低価格にすべく該平滑コンデンサに流入するリップル電流を抑制するためのインダクタ素子を上記全波整流回路と平滑コンデンサとの間に設けているものである。
【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、上記特許文献１においては、インバータ安定器から高周波電源が全波整流回路に直接供給される回路構成のために、消費電力が抑制されない可能性があり、発光ダイオードを用いているものの、省エネに反してしまうことになる。
【０００７】
ところで、化粧品や食品などの商品を陳列する棚には、商品を見易くするための細長い照明器具が配設されており、この照明器具に用いられている蛍光灯は、一般の家庭用の蛍光灯とは異なり、ランプ径が１５．５ｍｍ〜２０ｍｍの極めて細径のＴ５管、Ｔ６管と呼ばれている蛍光灯が使用されている。しかも、ランプ長も４００ｍｍ程度から１４００ｍｍ程度の長さの異なる複数種類のものが用いられている。なお、一般の家庭用の蛍光灯のランプ径は３２ｍｍである。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、蛍光灯と同程度の照度を維持させた場合でも消費電力を大幅に低下させて省エネルギー化を図ることを目的としたＬＥＤ電源回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明の請求項１に記載のＬＥＤ電源回路では、蛍光灯を高周波にて点灯させるインバータ回路９からの高周波電圧を電源として発光ダイオードを点灯させるＬＥＤ電源回路であって、
前記蛍光灯の口金ピンが接続される一方の一対のランプ入力端子５ａ、５ｂ間を短絡した短絡部をＸ端子とし、他方の一対のランプ入力端子５ｃ、５ｄ間を短絡した短絡部をＹ端子とし、
前記インバータ回路９からの高周波電圧を整流する整流回路１１の入力側が前記Ｘ端子とＹ端子に接続され、
前記整流回路１１の出力側に複数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニット１２が接続され、
前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１の消費電力抑制用素子Ｌ１を、前記整流回路１１の入力側に並列に接続し、
前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２の消費電力抑制用素子Ｌ２を、前記整流回路１１の出力側と前記ＬＥＤユニット１２の間に直列に接続していることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載のＬＥＤ電源回路では、請求項１に記載のＬＥＤ電源回路において、
前記第１の消費電力抑制用素子Ｌ１は、第１のインダクタンス素子Ｌ１とし、前記第２の消費電力抑制用素子Ｌ２は、第２のインダクタンス素子Ｌ２としていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載のＬＥＤ電源回路では、蛍光灯を高周波にて点灯させるインバータ回路９からの高周波電圧を電源として発光ダイオードを点灯させるＬＥＤ電源回路であって、
前記蛍光灯の口金ピンが接続される一方の一対のランプ入力端子５ａ、５ｂ間を短絡した短絡部をＸ端子とし、他方の一対のランプ入力端子５ｃ、５ｄ間を短絡した短絡部をＹ端子とし、
前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１の消費電力抑制用素子Ｌ１を、前記整流回路１１の入力側に並列に接続し、
前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２の消費電力抑制用素子Ｌ２を、前記整流回路１１の出力側と前記ＬＥＤユニット１２の間に直列に接続し、
前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第３の消費電力抑制用素子Ｃ１を、前記ＬＥＤユニット１２に並列に接続していることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載のＬＥＤ電源回路では、請求項３に記載のＬＥＤ電源回路において、
前記第１の消費電力抑制用素子Ｌ１は、第１のインダクタンス素子Ｌ１とし、前記第２の消費電力抑制用素子Ｌ２は、第２のインダクタンス素子Ｌ２とし、
前記第３の消費電力抑制用素子Ｃ１は、コンデンサＣ１としていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に記載のＬＥＤ電源回路によれば、前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１の消費電力抑制用素子Ｌ１を、前記整流回路１１の入力側に並列に接続し、前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２の消費電力抑制用素子Ｌ２を、前記整流回路１１の出力側と前記ＬＥＤユニット１２の間に直列に接続していることで、蛍光灯４の場合の照度をほぼ維持しつつインバータ回路９とＬＥＤ照明装置１０を含めた回路全体の消費電力を抑制することができる。
【００１４】
請求項２に記載のＬＥＤ電源回路によれば、前記第１の消費電力抑制用素子Ｌ１は、第１のインダクタンス素子Ｌ１とし、前記第２の消費電力抑制用素子Ｌ２は、第２のインダクタンス素子Ｌ２としていることで、低コストの素子にて消費電力を抑制することができる。そのため、ＬＥＤ電源回路のコストの上昇を抑えることができる。
【００１５】
請求項３に記載のＬＥＤ電源回路によれば、前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１の消費電力抑制用素子Ｌ１を、前記整流回路１１の入力側に並列に接続し、前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２の消費電力抑制用素子Ｌ２を、前記整流回路１１の出力側と前記ＬＥＤユニット１２の間に直列に接続し、前記ＬＥＤユニット１２の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第３の消費電力抑制用素子Ｃ１を、前記ＬＥＤユニット１２に並列に接続していることで、蛍光灯４の場合の照度をほぼ維持しつつインバータ回路９とＬＥＤ照明装置１０を含めた回路全体の消費電力を約半分に抑制することができる。
また、インバータ回路９のチョークコイルＬ１１とスイッチング素子Ｑ１の温度も蛍光灯４を点灯させている場合と比べて低くすることができ、安全性を一層向上させることができる。
【００１６】
請求項４に記載のＬＥＤ電源回路によれば、前記第１の消費電力抑制用素子Ｌ１は、第１のインダクタンス素子Ｌ１とし、前記第２の消費電力抑制用素子Ｌ２は、第２のインダクタンス素子Ｌ２とし、前記第３の消費電力抑制用素子Ｃ１は、コンデンサＣ１としていることで、低コストの素子にて消費電力を抑制することができる。そのため、ＬＥＤ電源回路のコストの上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】蛍光灯を点灯させるインバータ回路の回路図である。
【図２】本発明の従来例となるＬＥＤ照明装置の回路図である。
【図３】本発明の従来例となるＬＥＤ照明装置の回路図である。
【図４】本発明の従来例となるＬＥＤ照明装置の回路図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤ照明装置の回路図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるインバータ回路を含めた全体の回路図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における各種測定結果を示すデータ表である。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤ照明装置の回路図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態におけるインバータ回路を含めた全体の回路図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における各種測定結果を示すデータ表である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、蛍光灯を高周波インバータにて点灯させるインバータ回路９を示しており、このインバータ回路９は、商用電源ＡＣを整流して平滑する整流平滑回路１と、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２と、このスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を駆動するドライブ回路２と、このドライブ回路２をＰＷＭ制御してスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２をオン、オフ制御する制御回路３と、蛍光灯４を始動時に予熱する予熱回路としてのチョークコイルＬ１０及び共振用コンデンサＣ１１等で構成されている。
【００１９】
上記整流平滑回路１は、ダイオードブリッジ及び平滑用コンデンサ等で構成されていて、また、各スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のドレイン・ソース間に並列にフリーホイールダイオードＤ１、Ｄ２がそれぞれ接続されている。また、チョークコイルＬ１０と蛍光灯４の間にはコンデンサＣ１２が直列に接続されている。
【００２０】
蛍光灯４の口金ピンと接続されるインバータ回路９（照明器具）の一方のソケットには一対のランプ入力端子５ａ、５ｂが設けられており、また他方のソケットにも一対のランプ入力端子５ｃ、５ｄが設けられている。そして、蛍光灯４の口金ピンをソケットに接続することで、蛍光灯４の一方のフィラメントが一方のランプ入力端子５ａ、５ｂに接続され、他方のフィラメントが他方のランプ入力端子５ｃ、５ｄに接続される。
そして、点灯開始時には図示する電流Ｉ1 が流れて、蛍光灯４の放電が開始して蛍光灯４が点灯すると、図示する電流Ｉ2 が流れる。
【００２１】
この蛍光灯点灯用のインバータ回路９を用い、蛍光灯４の代わりに、多数の発光ダイオードを用いて該発光ダイオードを点灯させる場合には、一般に、蛍光灯４のランプ径やランプ長をほぼ同じ形状とした管状のＬＥＤ照明装置を装着して、該ＬＥＤ照明装置に内蔵した発光ダイオードにより点灯させることになる。
上記ＬＥＤ照明装置の両側には、図示はしないが、蛍光灯４と同じ口金ピンがそれぞれ設けられており、該口金ピンをソケットのランプ入力端子５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに接続する。
【００２２】
図１に示すようなインバータ回路９の出力を電源としてＬＥＤ照明装置の発光ダイオードを点灯させるには、インバータ回路９の高周波出力を整流する全波整流回路と、この全波整流回路にて整流された電圧により点灯させる多数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニットとの構成が一般に考えられる。
【００２３】
図２は上記のように単純に考えた場合のＬＥＤ照明装置５０を示しており、図１に示すようなインバータ回路９のソケットのランプ入力端子５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに上記ＬＥＤ照明装置５０を接続した状態を回路にて示したものである。このＬＥＤ照明装置５０の入力側において、インバータ回路９の一方のランプ入力端子５ａ、５ｂ間を短絡した短絡部をＸ端子とし、他方のランプ入力端子５ｃ、５ｄ間を短絡した短絡部をＹ端子とする。
【００２４】
そして、Ｘ端子とＹ端子はフューズ１４を介してダイオードブリッジからなる高周波整流回路１１の入力側に接続され、高周波整流回路１１の出力側には複数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニット１２が並列に接続されている。なお、上記高周波整流回路１１は、４つのファーストリカバリーダイオードで構成されていて、Ｘ端子とＹ端子間から入力される高周波を全波整流している。
【００２５】
図２に示すように、単に高周波整流回路１１とＬＥＤユニット１２とでＬＥＤ照明装置５０を構成しているので、回路的には非常に簡素化されている。しかしながら、図２に示す回路では、ＬＥＤユニット１２における明るさは、蛍光灯４の場合と同じか、あるいは若干明るいものの、消費電力が蛍光灯４の場合とあまり変わらないという結果を得た。
これでは、発光源を発光ダイオードを用いていることで、発光源自体の長寿命化は可能であるものの、消費電力が蛍光灯４の場合と変わらないので、省エネルギー化に反することになる。また、高周波整流回路１１にて単に全波整流しているだけなので、脈流の谷により発光ダイオードが点滅するという問題も生じる。
【００２６】
そこで、図３に示すように、高周波整流回路１１の出力側に平滑コンデンサＣ２０を接続することで、ＬＥＤユニット１２に印加する電圧を直流に近くすることが考えられる。この場合、発光ダイオードの点滅を防止すべく、ＬＥＤユニット１２に印加する電圧を直流近くになるようにするには、平滑コンデンサＣ２０の容量を大きくする必要がある。この平滑コンデンサＣ２０の容量を大きくすることで発光ダイオードを連続点灯させることができる。
【００２７】
しかしながら、容量の大きな平滑コンデンサＣ２０を使用すると、点灯回路が大型化、大重量化し、また、コストも高くなるという問題がある。さらには、インバータ回路９からの高周波により平滑回路の平滑コンデンサＣ２０に流入するリップル電流が多くなって平滑コンデンサＣ２０の寿命を短くし、その結果、照明装置としての寿命が短くなるという問題が生じる。
【００２８】
そこで、この問題を解決するようにしたのが、上記特許文献１の回路構成であり、この特許文献１に記載されているＬＥＤ照明装置５０の回路を図４に示す。すなわち、高周波整流回路１１の出力端にインダクタンス素子Ｌ２０を介して平滑回路を構成する平滑コンデンサＣ２０を接続するようにしたものである。
これにより、この特許文献１では、インダクタンス素子Ｌ２０の作用により平滑コンデンサＣ２０へのリップル電流の流入を抑制することで、平滑コンデンサＣ２０の容量を小さくして、平滑コンデンサＣ２０の長寿命化を図るようにしている。
【００２９】
このように、蛍光灯４の代わりに発光ダイオードにて点灯させる場合に、整流平滑回路と多数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニット１２を単に用いるだけでは、様々な問題が生じるものであり、色々と工夫をする必要がある。
そこで、本発明者たちは、ＬＥＤユニット１２の明るさを蛍光灯４の場合とほぼ同じとすると共に、消費電力を大幅に抑制すべく、また、特許文献１の回路構成とは異なる回路構成となるように種々実験を行なった。
【００３０】
そのＬＥＤ照明装置１０の回路構成を図５に示す。本発明では、ＬＥＤ照明装置１０内に流れる電流を抑制する、つまり、ＬＥＤ照明装置１０及びインバータ回路９を含めた全体の消費電力を抑制する消費電力抑制素子として、高周波整流回路１１の入力側に第１のインダクタンス素子Ｌ１を並列に接続し、また、高周波整流回路１１の出力端とＬＥＤユニット１２の陽極側との間に第２のインダクタンス素子Ｌ２を直列に接続したものである。なお、第２のインダクタンス素子Ｌ２をＬＥＤユニット１２の陰極側に設けるようにしても良い。
【００３１】
そして、インバータ回路９からの高周波電圧がＬＥＤ照明装置１０に電源として供給されると、高周波整流回路１１にて高周波が全波整流され、ＬＥＤユニット１２に流れる。ＬＥＤユニット１２では、各発光ダイオードが駆動されて発光（点灯）する。発光源として発光ダイオードを用いているので、蛍光灯４と比べて大幅に消費電力を小さくすることができる。
また、ＬＥＤ照明装置１０側では、インバータ回路９の一方のランプ入力端子５ａ、５ｂを短絡すると共に、他方のランプ入力端子５ｃ、５ｄも短絡しているので、管状のＬＥＤ照明装置１０の取付方向を気にせずに取り付けることができ、ＬＥＤ照明装置１０の点灯を確実にしている。すなわち、ＬＥＤ照明装置１０の左右を逆向きに取り付けても点灯させることができる。
【００３２】
ここで、インバータ回路９からの高周波が印加されるＸ端子とＹ端子間に第１のインダクタンス素子Ｌ１を設けているので、この第１のインダクタンス素子Ｌ１によりＸ端子とＹ端子間の電圧が抑制されると共に、高周波整流回路１１側に流れる電流を抑制し、また、第２のインダクタンス素子Ｌ２によりＬＥＤユニット１２に流れる電流を抑制している。
すなわち、ＬＥＤユニット１２への供給電力を抑制し、ＬＥＤユニット１２の発熱を抑えることができ、結果としてインバータ回路９及びＬＥＤ照明装置１０を含めた全体の消費電力を抑制でき、省エネルギー化を一層図ることができる。また、インバータ回路９の発振が停止するということもなく、インバータ回路９を正常に動作させることができる。
【００３３】
図６はインバータ回路９とＬＥＤ照明装置１０を合わせた全体の回路を示し、この図６中のＡ〜Ｉは電力、電圧、電流の測定箇所を示し、図７は具体的な測定値を示している。測定項目としては、図６のＡ点で消費電力（Ｗ）を、Ｂ点で入力電流（ｍＡ）を、Ｃ点でＬＥＤユニット１２内の１チップ当たりのＬＥＤ電流（ｍＡ／チップ）を、Ｄ点でランプ入力電圧（Ｖ）を、Ｅ点でランプ入力電流（ｍＡ）を、Ｆ点でインバータ回路９の発振周波数（ｋＨｚ）を測定している。
また、Ｇ点で皮相電力（ＶＡ）を、Ｈ点で有効電力（Ｗ）を、Ｉ点で力率（ｐＦ）を測定している。また、インバータ回路９内のチョークコイルＬ１０とスイッチング素子Ｑ１の表面温度をそれぞれ測定している。「照度（ｌｘ）」の「Ｈ２００」は、ＬＥＤユニット１２と照度計の距離を表しており、その距離は２００ｍｍである。
【００３４】
図７（ａ）はランプ長が約９００ｍｍで、Ｔ６管と呼ばれている蛍光灯４の場合であり、（ｂ）は第１のインダクタンス素子Ｌ１と第２のインダクタンス素子Ｌ２を設け（図６の構成）、第１のインダクタンス素子Ｌ１の値を１５００μＨとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を３３０μＨとした場合である。
また、図７（ｃ）は第１のインダクタンス素子Ｌ１の値を１５００μＨとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２を無しとした場合であり、（ｄ）は逆に第１のインダクタンス素子Ｌ１を無しとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を３３０μＨとした場合である。
【００３５】
また、（ｅ）は、第１のインダクタンス素子Ｌ１の値を２２００μＨとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を３３０μＨとし、（ｆ）は第１のインダクタンス素子Ｌ１の値を６８０μＨとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を３３０μＨとし、（ｇ）は第１のインダクタンス素子Ｌ１の値を１５００μＨとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を１００μＨとし、（ｈ）は第１のインダクタンス素子Ｌ１の値を１５００μＨとし、第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を６８０μＨとした場合である。
ここで、ＬＥＤユニット１２の発光ダイオードチップの構成として、１つの発光ダイオードチップが３個のチップで構成されていて、４０個の発光ダイオードチップを直列に接続した構成としている。
【００３６】
図７（ａ）に示すように、蛍光灯４の場合、消費電力が２１．０Ｗで、照度は３２１０ルックスであり、第１のインダクタンス素子Ｌ１と第２のインダクタンス素子Ｌ２を設けた（ｂ）の場合では、消費電力は１３．６Ｗで、照度は３０００ルックスであった。この（ｂ）の条件で、照度は蛍光灯４の場合と比べて若干低下するものの、あまり変わらず、実使用には十分耐え得るものである。また、消費電力は、２１．０ワットから１３．６ワットに大きく低下している。
これにより、蛍光灯４の代わりにＬＥＤ照明装置１０を用いた場合、照度を維持しつつ、消費電力を大きく低下させているので、省エネルギー化を図ることができる。
【００３７】
図７の（ｃ）（ｄ）に示すように、第１のインダクタンス素子Ｌ１または第２のインダクタンス素子Ｌ２のいずれかを無くした場合、照度が蛍光灯４の場合よりも高くなるが、消費電力が蛍光灯４の場合と近くなったり、あるいはそれ以上になるため、省エネルギー化に反することになる。
また、図７の（ｅ）〜（ｈ）に示すように、第１のインダクタンス素子Ｌ１と第２のインダクタンス素子Ｌ２を共に設けても、その値により各測定項目の測定値が変動し、照度が良くても消費電力が悪かったり、逆に消費電力が良くても、照度が足りないという実験結果を得た。
【００３８】
以上のように、本実施形態では、ランプ長が約９００ｍｍでＴ６管と呼ばれている蛍光灯４の代わりにＬＥＤ照明装置１０を用いる場合では、インバータ回路９の出力電圧（図７Ｄ点のランプ入力電圧）が約１２０Ｖ、発振周波数が約８５ｋＨｚで、第１のインダクタンス素子Ｌ１が約１５００μＨ、第２のインダクタンス素子Ｌ２が約３３０μＨとすることで、蛍光灯４の場合とやや同じ照度を維持しつつ、消費電力を大きく抑制することができ、上記の各値において、好適例である。
【００３９】
このように本実施形態では、ＬＥＤユニット１２の照度が蛍光灯４を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１のインダクタンス素子Ｌ１を、整流回路１１の入力側に並列に接続し、さらにＬＥＤユニット１２の照度が蛍光灯４を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２のインダクタンス素子Ｌ２を、整流回路１１の出力側と前記ＬＥＤユニット１２の間に直列に接続していることで、蛍光灯４の場合の照度をほぼ維持しつつインバータ回路９とＬＥＤ照明装置１０を含めた回路全体の消費電力を抑制することができる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施形態について説明する。発明者達は、消費電力をさらに低くするため試行錯誤して様々な実験を行ない、ＬＥＤユニット１２に並列に消費電力抑制用素子としてコンデンサを接続することで、消費電力を抑制できることを突き止めた。すなわち、図８に示すように、ＬＥＤユニット１２に並列にコンデンサＣ１（１．５μＦ）を接続したものであり、図７の場合と同じ条件で同様に測定した。各測定箇所は図９に示すように、図６の場合と同様であり、その測定結果を図１０に示す。
【００４１】
図１０の（ａ）はランプ長が約９００ｍｍでＴ６管と呼ばれている蛍光灯４の場合であり、（ｂ）〜（ｈ）における第１のインダクタンス素子Ｌ１と第２のインダクタンス素子Ｌ２の有無や、第１のインダクタンス素子Ｌ１及び第２のインダクタンス素子Ｌ２の値は図７の場合と同様である。
上記コンデンサＣ１を設けた場合では、その時の消費電力は、蛍光灯４の場合の２１．０ワットに対して、１１．５ワットであった。しかも照度が蛍光灯４の場合の３２１０ルックスに比べて３１７０ルックスであり、蛍光灯４の場合とほぼ同じ照度を得ることができた。このように、照度は蛍光灯４の場合とほぼ同じであり、消費電力はほぼ半分になり、省エネルギー化を大幅に向上させることができる。
【００４２】
コンデンサＣ１を設けた場合でも、第１のインダクタンス素子Ｌ１あるいは第２のインダクタンス素子Ｌ２のいずれかが無い場合には、照度は高くなるが、消費電力が蛍光灯４の場合とほぼ同じであり、省エネルギー化に反する。
また、第１のインダクタンス素子Ｌ１と第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を変えた場合では、図７の場合と同様にその値により各測定項目の測定値が変動し、照度が良くても消費電力が悪かったり、逆に消費電力が良くても、照度が足りないという実験結果を得た。
【００４３】
ところで、コンデンサＣ１を設けていない図６の回路構成において、図７（ｂ）−ＣのＬＥＤ電流が３７．５ｍＡに対して、コンデンサＣ１を設けた図９の回路構成では、図１０（ｂ）−Ｃに示すように２５．８ｍＡであった。これは、コンデンサＣ１を設けた場合、ＬＥＤユニット１２内の発光ダイオードチップに流れる電流を小さくすることができることであり、これは、発光ダイオードチップの定格電流を小さくしたものを使うことができるということである。
【００４４】
また、蛍光灯４を使用した場合のインバータ回路９のチョークコイルＬ１０とスイッチング素子Ｑ１の表面温度は、それぞれ５７．２℃、５０．４℃（図７及び図１０参照）であったが、コンデンサＣ１を設けない図６の回路構成の場合は、４２．３℃、５９．０℃であった。つまり、蛍光灯４の場合と比べてチョークコイルＬ１０の温度は低下したものの、スイッチング素子Ｑ１の表面温度は５０．４℃から５９．０℃へと８．６℃上昇している。
【００４５】
これに対して、コンデンサＣ１を設けた場合では、インバータ回路９のチョークコイルＬ１０の温度は４０．８℃、スイッチング素子Ｑ１の温度は４７．８℃と、蛍光灯４の場合よりもそれぞれ低下している。
すなわち、蛍光灯４の代わりに本発明のＬＥＤ照明装置１０を使用しても、照明器具内のインバータ回路９のチョークコイルＬ１０及びスイッチング素子Ｑ１の表面温度は蛍光灯４の場合と比べてそれぞれ低下しており、安全に使用することができる。
【００４６】
以上のように、本実施形態では、ランプ長が約９００ｍｍでＴ６管と呼ばれている蛍光灯４の代わりにＬＥＤ照明装置１０を用いる場合では、インバータ回路９の出力電圧（図７Ｄ点のランプ入力電圧）が約１２０Ｖ、発振周波数が約８５ｋＨｚで、第１のインダクタンス素子Ｌ１が約１５００μＨ、第２のインダクタンス素子Ｌ２が約３３０μＨ、コンデンサＣ１が１．５μＦとすることで、蛍光灯４の場合とほぼ同じ照度を維持しつつ、消費電力を大きく約半分に抑制することができ、上記の各値において、好適例である。
【００４７】
特に、各素子の値を上記のようにすることで、インバータ回路９のチョークコイルＬ１１やスイッチング素子Ｑ１の表面温度を蛍光灯４を点灯させている場合と比べて下げることができ、安全性を一層向上させることができる。
【００４８】
このように本実施形態では、ＬＥＤユニット１２の照度が蛍光灯４を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１のインダクタンス素子Ｌ１を、整流回路１１の入力側に並列に接続し、ＬＥＤユニット１２の照度が蛍光灯４を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２のインダクタンス素子Ｌ２を、整流回路１１の出力側とＬＥＤユニット１２の間に直列に接続し、ＬＥＤユニット１２の照度が蛍光灯４を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせたコンデンサＣ１を、ＬＥＤユニット１２に並列に接続していることで、蛍光灯４の場合の照度をほぼ維持しつつインバータ回路９とＬＥＤ照明装置１０を含めた回路全体の消費電力を約半分に抑制することができる。
【００４９】
ここで、図７の測定値から以下のことが考えられる。なお、第１、第２の実施形態におけるインバータ回路９の定格として、例えば、入力電流が０．２４Ａ、入力電力が２３Ｗ、ランプ電力が１９Ｗであり、該インバータ回路９にて点灯させている蛍光灯４のランプ長は、７９４ｍｍである。
【００５０】
第１のインダクタンス素子Ｌ１と第２のインダクタンス素子Ｌ２とを図６に示すように設けることで、ＬＥＤ照明装置１０の力率が下がることになる。図７より力率が高いほど、ＬＥＤ照明装置１０の照度は蛍光灯４の場合よりも高くなる（図７（ｃ）〜（ｅ）参照）。それに対応して「Ｃ」に示すようにＬＥＤ電流も高くなっている。しかし、消費電力は蛍光灯４の場合よりも高い場合や、または少し低くなるだけであり、省エネルギー化に反する。
【００５１】
また、図７（ｃ）（ｄ）に示すように、第１のインダクタンス素子Ｌ１または第２のインダクタンス素子Ｌ２のいずれかが無い場合には、両方がある場合よりも力率が高くなり、照度が蛍光灯４の場合よりも高いものの、ＬＥＤ電流や消費電力が増加する。
そして、力率が高いほど、上述したように照度が蛍光灯４の場合よりも高くなるが、ＬＥＤ電流も大きくなり、発光ダイオードチップの定格電流が大きいものを使用する必要があり、コストアップになってしまう。また、図７（ｆ）に示すように、力率が低い場合は、消費電力も大きく抑制されるが、照度がかなり低く、実使用に耐えない。
【００５２】
図７の測定結果から、力率の値が、（ｂ）（ｈ）に示すように、ある値付近の場合に照度が蛍光灯４の場合に近くなると共に、消費電力も蛍光灯４の場合よりもかなり抑制された値となっている。
これにより、力率が所定の値付近となるように第１のインダクタンス素子Ｌ１及び第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を設定することで、照度を蛍光灯４の場合と同じくらいに維持しつつ、消費電力を抑制させることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００５３】
このように、照度を蛍光灯４の場合と同じくらいに維持しつつ、消費電力を抑制させるのに、測定結果から力率をある値付近に設定すれば良いので、第１の消費電力抑制用素子Ｌ１及び第２の消費電力抑制用素子Ｌ２として第１のインダクタンス素子Ｌ１や第２のインダクタンス素子Ｌ２を用いているが、コンデンサまたは抵抗、あるいはインダクタンス素子、コンデンサ、抵抗を組み合わせるようにしても良い。
【００５４】
また、第２の実施形態では、図８及び図９に示すように、第１の実施形態の回路構成において、ＬＥＤユニット１２にコンデンサＣ１を並列に接続した場合であり、図１０の測定結果から第１の実施形態と同様に考えられる。
図１０に示すように、コンデンサＣ１を付加することで、ＬＥＤユニット１２の照度を蛍光灯４の場合と同じくらいに維持した場合で消費電力が小さい場合では、（ｂ）に示すように図７の場合と比べて力率がさらに低い場合となっている。
【００５５】
特に、コンデンサＣ１によりＬＥＤユニット１２にかかる電圧を平滑していることで、パルス点灯から直流点灯になり、少ないＬＥＤ電流にて照度を図６の場合よりも高くし、しかも消費電力をさらに抑制している。
図１０（ｃ）〜（ｅ）に示すように、力率が高い場合はＬＥＤユニット１２の照度が蛍光灯４の場合よりも高いものの、ＬＥＤ電流が増加し、消費電力も蛍光灯４の場合と同様か、あまり抑制されていない。
【００５６】
逆に図１０（ｆ）に示すように、力率が低いと消費電力は小さいものの、照度が蛍光灯４の場合と比べて約半分となり、実使用上困難である。
したがって、力率がある値付近において、照度を蛍光灯４の場合と同じくらいに維持しつつ消費電力を抑制させることができ（（ｂ）（ｈ）参照）、コンデンサＣ１を設けた場合も、第１の実施形態と同様に、ある力率の値付近となるように、コンデンサＣ１、第１のインダクタンス素子Ｌ１及び第２のインダクタンス素子Ｌ２の値を設定することで、照度を蛍光灯４の場合と同じくらいに維持しつつ消費電力を抑制させることができる。特に、コンデンサＣ１を設けた場合は、消費電力を約半分にすることができる。
【００５７】
このように、照度を蛍光灯４の場合と同じくらいに維持しつつ、消費電力を抑制させるのに、測定結果から力率をある値付近に設定すれば良いので、第１の消費電力抑制用素子Ｌ１及び第２の消費電力抑制用素子Ｌ２として第１のインダクタンス素子Ｌ１や第２のインダクタンス素子Ｌ２を用いているが、コンデンサまたは抵抗、あるいはインダクタンス素子、コンデンサ、抵抗を組み合わせるようにしても良い。また、第３の消費電力抑制用素子Ｃ１としてコンデンサＣ１を用いているが、インダクタンス素子または抵抗を用いても良い。
【００５８】
すなわち、第１の消費電力抑制用素子Ｌ１、第２の消費電力抑制用素子Ｌ２及び第３の消費電力抑制用素子Ｃ１として、力率を変えることができる部材であれば、インダクタンス素子、コンデンサ、抵抗のいずれかでも良く、もちろん、これらの部材を任意に組み合わせて用いるようにしても良い。
【００５９】
なお、上記第１、第２の実施形態において、インバータ回路９及びＬＥＤ照明装置１０を含めた全体の消費電力を抑制するのに、消費電力抑制用の素子として、インダクタンス素子（Ｌ１、Ｌ２）やコンデンサ（Ｃ１）を用いていることで、低コストの素子にて消費電力を抑制することができる。そのため、ＬＥＤ電源回路のコストの上昇を抑えることができる。
【００６０】
上記第１、第２の実施形態において、既存のインバータ回路９にて蛍光灯４を駆動点灯させている照明装置（照明器具）において、上記インバータ回路９は、例えば発振周波数が約８５ｋＨｚ、入力電力を２３Ｗとし、ランプ電力が１９Ｗ、ランプ長が７９４ｍｍとした蛍光灯４を駆動点灯している。
【００６１】
そして、蛍光灯４の代わりにＬＥＤユニット１２を点灯させる場合であって、蛍光灯４のランプ電力やランプ長が上記とは異なる場合や、発振周波数や入力電力などの定格（仕様）が異なるインバータ回路９を用いてＬＥＤユニット１２を点灯させる場合、上記の考え方から、照度を該蛍光灯４の照度と同じくらいに維持しつつ、最も抑制される消費電力となる力率となるように、第１のインダクタンス素子Ｌ１及び第２のインダクタンス素子Ｌ２（第１の実施形態）、または第１のインダクタンス素子Ｌ１、第２のインダクタンス素子Ｌ２及びコンデンサＣ１（第２の実施形態）の値を設定することで、インバータ回路９やＬＥＤユニット１２の定格（仕様）が異なる場合でも、本発明を適用することができるものである。
【符号の説明】
【００６２】
５ａ、５ｂ ランプ入力端子
５ｃ、５ｄ ランプ入力端子
９ インバータ回路
１０ ＬＥＤ照明装置
１１ 高周波整流回路（整流回路）
１２ ＬＥＤユニット
Ｌ１ 第１のインダクタンス素子（第１の消費電力抑制用素子）
Ｌ２ 第２のインダクタンス素子（第２の消費電力抑制用素子）
Ｃ１ コンデンサ（第３の消費電力抑制用素子）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光灯を高周波にて点灯させるインバータ回路（９）からの高周波電圧を電源として発光ダイオードを点灯させるＬＥＤ電源回路であって、
前記蛍光灯の口金ピンが接続される一方の一対のランプ入力端子（５ａ）（５ｂ）間を短絡した短絡部をＸ端子とし、他方の一対のランプ入力端子（５ｃ）（５ｄ）間を短絡した短絡部をＹ端子とし、
前記インバータ回路（９）からの高周波電圧を整流する整流回路（１１）の入力側が前記Ｘ端子とＹ端子に接続され、
前記整流回路（１１）の出力側に複数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニット（１２）が接続され、
前記ＬＥＤユニット（１２）の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１の消費電力抑制用素子（Ｌ１）を、前記整流回路（１１）の入力側に並列に接続し、
前記ＬＥＤユニット（１２）の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２の消費電力抑制用素子（Ｌ２）を、前記整流回路（１１）の出力側と前記ＬＥＤユニット（１２）の間に直列に接続していることを特徴とするＬＥＤ電源回路。
【請求項２】
前記第１の消費電力抑制用素子（Ｌ１）は、第１のインダクタンス素子（Ｌ１）とし、前記第２の消費電力抑制用素子（Ｌ２）は、第２のインダクタンス素子（Ｌ２）としていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ電源回路。
【請求項３】
蛍光灯を高周波にて点灯させるインバータ回路（９）からの高周波電圧を電源として発光ダイオードを点灯させるＬＥＤ電源回路であって、
前記蛍光灯の口金ピンが接続される一方の一対のランプ入力端子（５ａ）（５ｂ）間を短絡した短絡部をＸ端子とし、他方の一対のランプ入力端子（５ｃ）（５ｄ）間を短絡した短絡部をＹ端子とし、
前記インバータ回路（９）からの高周波電圧を整流する整流回路（１１）の入力側が前記Ｘ端子とＹ端子に接続され、
前記整流回路（１１）の出力側に複数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニット（１２）が接続され、
前記ＬＥＤユニット（１２）の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１の消費電力抑制用素子（Ｌ１）を、前記整流回路（１１）の入力側に並列に接続し、
前記ＬＥＤユニット（１２）の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２の消費電力抑制用素子（Ｌ２）を、前記整流回路（１１）の出力側と前記ＬＥＤユニット（１２）の間に直列に接続し、
前記ＬＥＤユニット（１２）の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第３の消費電力抑制用素子（Ｃ１）を、前記ＬＥＤユニット（１２）に並列に接続していることを特徴とするＬＥＤ電源回路。
【請求項４】
前記第１の消費電力抑制用素子（Ｌ１）は、第１のインダクタンス素子（Ｌ１）とし、前記第２の消費電力抑制用素子（Ｌ２）は、第２のインダクタンス素子（Ｌ２）とし、
前記第３の消費電力抑制用素子（Ｃ１）は、コンデンサ（Ｃ１）としていることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ電源回路。
【請求項１】
蛍光灯を高周波にて点灯させるインバータ回路（９）からの高周波電圧を電源として発光ダイオードを点灯させるＬＥＤ電源回路であって、
前記蛍光灯の口金ピンが接続される一方の一対のランプ入力端子（５ａ）（５ｂ）間を短絡した短絡部をＸ端子とし、他方の一対のランプ入力端子（５ｃ）（５ｄ）間を短絡した短絡部をＹ端子とし、
前記インバータ回路（９）からの高周波電圧を整流する整流回路（１１）の入力側が前記Ｘ端子とＹ端子に接続され、
前記整流回路（１１）の出力側に複数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニット（１２）が接続され、
前記ＬＥＤユニット（１２）の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１の消費電力抑制用素子（Ｌ１）を、前記整流回路（１１）の入力側に並列に接続し、
前記ＬＥＤユニット（１２）の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２の消費電力抑制用素子（Ｌ２）を、前記整流回路（１１）の出力側と前記ＬＥＤユニット（１２）の間に直列に接続していることを特徴とするＬＥＤ電源回路。
【請求項２】
前記第１の消費電力抑制用素子（Ｌ１）は、第１のインダクタンス素子（Ｌ１）とし、前記第２の消費電力抑制用素子（Ｌ２）は、第２のインダクタンス素子（Ｌ２）としていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ電源回路。
【請求項３】
蛍光灯を高周波にて点灯させるインバータ回路（９）からの高周波電圧を電源として発光ダイオードを点灯させるＬＥＤ電源回路であって、
前記蛍光灯の口金ピンが接続される一方の一対のランプ入力端子（５ａ）（５ｂ）間を短絡した短絡部をＸ端子とし、他方の一対のランプ入力端子（５ｃ）（５ｄ）間を短絡した短絡部をＹ端子とし、
前記インバータ回路（９）からの高周波電圧を整流する整流回路（１１）の入力側が前記Ｘ端子とＹ端子に接続され、
前記整流回路（１１）の出力側に複数の発光ダイオードからなるＬＥＤユニット（１２）が接続され、
前記ＬＥＤユニット（１２）の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第１の消費電力抑制用素子（Ｌ１）を、前記整流回路（１１）の入力側に並列に接続し、
前記ＬＥＤユニット（１２）の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第２の消費電力抑制用素子（Ｌ２）を、前記整流回路（１１）の出力側と前記ＬＥＤユニット（１２）の間に直列に接続し、
前記ＬＥＤユニット（１２）の照度が前記蛍光灯を点灯させた場合と同じくらいの照度を維持しつつ回路全体の消費電力が少なくなるような値を持たせた第３の消費電力抑制用素子（Ｃ１）を、前記ＬＥＤユニット（１２）に並列に接続していることを特徴とするＬＥＤ電源回路。
【請求項４】
前記第１の消費電力抑制用素子（Ｌ１）は、第１のインダクタンス素子（Ｌ１）とし、前記第２の消費電力抑制用素子（Ｌ２）は、第２のインダクタンス素子（Ｌ２）とし、
前記第３の消費電力抑制用素子（Ｃ１）は、コンデンサ（Ｃ１）としていることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ電源回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−３３４３７（Ｐ２０１２−３３４３７Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７３８３０（Ｐ２０１０−１７３８３０）
【出願日】平成２２年８月２日（２０１０．８．２）
【出願人】（５９１１２４６４０）ＦＫＫ株式会社 (22)
【出願人】（５１０１３４２４８）レイトロン株式会社 (2)
【出願人】（５１０１３４２５９）ルミライテック株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２日（２０１０．８．２）
【出願人】（５９１１２４６４０）ＦＫＫ株式会社 (22)
【出願人】（５１０１３４２４８）レイトロン株式会社 (2)
【出願人】（５１０１３４２５９）ルミライテック株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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