ＬＥＤ駆動回路
【課題】光源として複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ列を備え、ＬＥＤ列を脈流で駆動するＬＥＤ駆動回路において、回路電流波形に含まれる比較的低次の高調波成分を低減させる。
【解決手段】ＬＥＤ列１２０の脈流電圧を印加する端子（アノード）に接続する第１のバイパス回路１１０を備える。この第１のバイパス回路はＬＥＤ列１２０に電流が流れない期間では脈流電圧とともに第１のバイパス電流を増減させる。またＬＥＤ列１２０に電流が流れる期間では第１のバイパス電流が無くなる。
【解決手段】ＬＥＤ列１２０の脈流電圧を印加する端子（アノード）に接続する第１のバイパス回路１１０を備える。この第１のバイパス回路はＬＥＤ列１２０に電流が流れない期間では脈流電圧とともに第１のバイパス電流を増減させる。またＬＥＤ列１２０に電流が流れる期間では第１のバイパス電流が無くなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ列を備えるＬＥＤ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用交流電源を全波整流して得られる脈流または脈流に近い電圧波形でＬＥＤ（発光ダイオードともいう）を点灯させるＬＥＤ駆動回路が知られている。このＬＥＤ駆動回路で駆動されるＬＥＤは、高い電圧に耐えられるよう複数のＬＥＤを直列接続した構成をとる（以下ＬＥＤ列と呼ぶ）。このＬＥＤ列は閾値を持ち、閾値を越えるとＬＥＤ列に電流が流れ点灯するので、商用電源の実効値が１００Ｖなら閾値を１００〜１２０Ｖ程度にする。なお個別のＬＥＤは順方向電圧Ｖｆと呼ばれる閾値があり、順方向電圧Ｖｆ以上の電圧を印加すると電流が流れ点灯する。ＬＥＤ列の閾値はＬＥＤ列に含まれる各ＬＥＤの順方向電圧Ｖｆの和となるので、例えば順方向電圧が３Ｖであり、商用電源の実効値が１００であれば、ＬＥＤ列の直列段数を４０程度にする。
【０００３】
単純に脈流電圧をＬＥＤ列に印加すると、脈流電圧が閾値電圧を越える期間だけしかＬＥＤ列が点灯しなくなる。このため、暗くなったりちらつきが目立ったりするばかりでなく、力率や歪率も悪化する。なお非点灯期間を短くしようとしてＬＥＤ列の直列段数を小さくすると、ＬＥＤ列と直列に挿入する電流制限回路の電力損失が大きくなり好ましくない。そこでＬＥＤ列に印加する電圧に応じて点灯するＬＥＤ列の直列段数を切り換え、前述の課題を解決しようとしたものがある（例えば特許文献１）。
【０００４】
特許文献１の図１には、発光ダイオード回路１５（ＬＥＤ列）を６個のダイオード回路１７〜２２に分割し、脈流電圧にもとづいて駆動スイッチ３０〜３５を切り換え、点灯する発光ダイオード１１の個数（直列段数）を調整する発光ダイオード点灯装置（ＬＥＤ駆動回路）が示されている。しかしながら特許文献１のように脈流電圧に基づいて電流経路を切り換えるＬＥＤ駆動回路は、経路を切り換えた瞬間にＬＥＤ列を流れる電流が大幅に減ったり、大幅に増えたりする。すなわち電流値が不連続となり、高調波ノイズの増加などさまざまな問題を起こす。
【０００５】
これに対し直列段数を切り換えるときに電流値が滑らかに変化するＬＥＤ駆動回路がある（例えば特許文献２）。特許文献２の図２６に示されるＬＥＤ駆動回路は、ＬＥＤ列に流れる電流を計測することにより、電流が所定値を超えたらＬＥＤ列の直列段数が増え、同時に電流も連続的に増加させている。
【０００６】
特許文献２の図２６の回路を図４と図５で説明する。図４はＬＥＤ駆動回路の回路図であり、説明のため趣旨を逸脱しない範囲で特許文献２の図２６の回路を変形している。図５は、（ａ）が図４の回路においてＬＥＤ列に印加する脈流電圧Ｖ、（ｂ）がＬＥＤ駆動回路４００に流れる電流Ｉを示す波形図である。なお図５において（ａ）と（ｂ）の時間軸ｔは一致している。
【０００７】
まず図４の回路図を説明する。ＬＥＤ駆動回路４００は、ＬＥＤ列４１０，４３０とともに、ブリッジ整流回路４０５、バイパス回路４２０、電流制限抵抗４３３を備えている。商用電源４０６はブリッジ整流回路４０５の交流入力端子に接続する。ブリッジ整流回路は、ダイオード４０１，４０２，４０３，４０４からなり、端子Ａ及び端子Ｂがそれぞれ電流出力端子及び電流入力端子である。端子ＡはＬＥＤ列４１０のアノードと接続し、端子Ｂはバイパス回路４２０の−側端子４２６と接続している。ＬＥＤ列４１０のカソー
ドはバイパス回路４２０の＋側端子４２５とＬＥＤ列４３０のアノードに接続している。ＬＥＤ列４３０のカソードは電流制限用の抵抗４３３の上端と接続し、抵抗４３３の下端はバイパス回路４２０の電流検出端子４２７と接続している。
【０００８】
バイパス回路４２０において＋側端子４２５は、バイパス回路４２０に含まれる抵抗４２１の上端とｎ−ＭＯＳ型電界効果トランジスタ４２２（以後ＦＥＴと呼ぶ）のドレインの接続部である。−側接続端子４２６は、バイパス回路４２０に含まれるＮＰＮバイポーラトランジスタ４２３（以後トランジスタと呼ぶ）のエミッタと抵抗４２４の下端の接続部である。電流検出端子４２７はバイパス回路中のＦＥＴ４２２のソース、トランジスタのベース並びに抵抗４２４の上端の接続部である。なおバイパス回路４２０内では抵抗４２１、トランジスタ４２３のコレクタ並びにＦＥＴ４２２のゲートが接続している。
【０００９】
商用電源４０６の実効値が１００Ｖのとき、ＬＥＤ列４１０，４３０に含まれるＬＥＤ４１１，４１２，４３１，４３２の合計の個数を４０個程度にする。ＬＥＤ列４１０とＬＥＤ列４３０からなるＬＥＤ列の直列段数は４０段とした場合、例えばＬＥＤ列４１０及びＬＥＤ列４３０の直列段数をそれぞれ２０段とする。
【００１０】
次に図５により図４の回路の動作を説明する。商用電源４０６をブリッジ整流回路４０５で整流すると端子Ａには正弦波状の脈流電圧Ｖが現れる。このうち（ａ）には一周期分の脈流電圧Ｖを描いた。このとき電流Ｉには、電流が流れない期間ｔ６、電流が急激に増加する期間ｔ７，電流が一定になる期間ｔ８，電流が正弦波状に変化する期間ｔ９が現れる。
【００１１】
期間ｔ６では脈流電圧ＶがＬＥＤ列４１０の閾値以下であるため電流Ｉが流れない。期間ｔ７では脈流電圧ＶがＬＥＤ列４１０の閾値を越え電流Ｉが急激に上昇する。なお期間ｔ７ではまだ電流Ｉが小さく、トランジスタ４２３のベース電圧が０．６Ｖ未満であるためＦＥＴ４２２はＯＮ状態になっている。さらに脈流電圧Ｖが上昇し期間ｔ８に入るとバイパス回路４２０はトランジスタ４２３のベース電圧が０．６Ｖを維持するように定電流動作する。期間ｔ８の最後の部分では脈流電圧ＶがＬＥＤ列４１０の閾値とＬＥＤ列４３０の閾値の和を越えるため、ＦＥＴ４２２に流れる電流とＬＥＤ列４３０を流れる電流の和が一定になるよう動作する。期間ｔ９ではさらに脈流電圧Ｖが上昇しトランジスタ４２３が飽和しＦＥＴ４２２がカットオフする。ことのとき電流Ｉは電流制限抵抗４３３で制限されるようになり脈流電圧Ｖと相似した形状を示す。なお脈流電圧Ｖが下降するときは電流Ｉの波形は逆の経路で減少する。
【００１２】
以上のように図４のＬＥＤ駆動回路４００は、商用電源４０６の電圧上昇（絶対値）と同期して電流も増え、さらにＦＥＴ４２２がアナログ的にスイッチングして電流Ｉを滑らかに変化させることから、力率、歪率が良好で高調波ノイズが少ないという特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許４５８１６４６号公報 （図１）
【特許文献２】ＷＯ２０１１／０２０００７号公報 （図２６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら図５（ｂ）に示した電流波形は、期間ｔ７で急激に立ち上がるため高調波成分のうち比較的低い次数のものが強く現れる。例えばＩＣＥ６１０００−３−２において２５Ｗ以上の製品が満たすべき基準（クラスＣ）に達しないことがある。
【００１５】
そこで本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、光源として複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ列を備えたＬＥＤ駆動回路において、回路電流波形に含まれる比較的低次の高調波成分を低減させたＬＥＤ駆動回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のＬＥＤ駆動回路は、光源として複数のＬＥＤが直列接続したＬＥＤ列を備え、該ＬＥＤ列に脈流電圧を印加するＬＥＤ駆動回路において、
前記ＬＥＤ列の前記脈流電圧を印加する端子に接続する第１のバイパス回路を備え、
該第１のバイパス回路は前記ＬＥＤ列に電流が流れない期間では脈流電圧とともに第１のバイパス電流を増減させ、前記ＬＥＤ列に電流が流れる期間では前記第１のバイパス電流が無くなることを特徴とする。
【００１７】
（作用）
本発明のＬＥＤ駆動回路において、脈流電圧が０Ｖから上昇し始めると、脈流電圧ともに上昇する第１のバイパス電流が流れる。続いてＬＥＤ列に電流が流れ始めると第１のバイパス電流がなくなり、回路電流はＬＥＤ列を流れるものだけになる。脈流電圧が低下しＬＥＤ列に流れる電流が激減すると、再び第１のバイパス電流が流れ、脈流電圧の下降ととともに減少する。この結果、電流波形は電流がない状態から急激に立ち上がる部分がなくなり全体的な形状が正弦波（絶対値）に近づため、比較的低い次数の高調波成分が減少する。
【００１８】
前記第１のバイパス回路は、第１の電流検出端子を備え、前記ＬＥＤ列を通り前記第１の電流検出端子に流入する電流が第１の所定値を超えたら前記第１のバイパス電流をカットオフしても良い。
【００１９】
前記第１のバイパス回路は、スイッチ素子と抵抗が直列接続した回路と、前記第１の電流検出端子から流入する電流の検出回路とを含み、該検出回路が前記スイッチ素子を制御しても良い。
【００２０】
前記ＬＥＤ列が第１のＬＥＤ列と第２のＬＥＤ列を有し、
第２のバイパス回路が前記第１のＬＥＤ列と第２のＬＥＤ列の接続部と、前記第１の電流検出端子との間に挿入され、
前記第２のバイパス回路は、第２の電流検出端子を備え、前記第２のＬＥＤ列を通り前記第２の電流検出端子に流入する電流が第２の所定値を超えたら第２のバイパス電流をカットオフしても良い。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように本発明のＬＥＤ駆動回路は、光源として複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ列を備えながらも、回路電流波形に含まれる比較的低次の高調波成分を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態におけるＬＥＤ駆動回路の回路図。
【図２】図１に示すＬＥＤ駆動回路の動作を説明するための波形図。
【図３】図２に示す電流波形の高調波成分を示すグラフ。
【図４】従来例におけるＬＥＤ駆動回路の回路図。
【図５】図４に示すＬＥＤ駆動回路の動作を説明するための波形図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図１〜３を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また説明のため部材の縮尺は適宜変更している。さらに特許請求の範囲に記載した発明特定事項との関係をカッコ内に記載している。
【００２４】
図１により本発明の実施形態として示すＬＥＤ駆動回路１００を説明する。図１はＬＥＤ駆動回路１００の回路図である。ＬＥＤ駆動回路１００には、ブリッジ整流回路１０５、第１のバイパス回路１１０、第１のＬＥＤ列１２０、第２のバイパス回路１３０、第２のＬＥＤ列１４０、定電流回路１５０がある。商用電源１０６はブリッジ整流回路１０５の交流入力端子に接続する。ブリッジ整流回路は４個のダイオード１０１，１０２，１０３，１０４からなり、端子Ａ及び端子Ｂがそれぞれ電流出力端子及び電流入力端子である。端子Ａは第１のＬＥＤ列１２０のアノードと接続し、端子Ｂは第１のバイパス回路１１０の−側端子１１６と接続する。なお図１に示したＬＥＤ駆動回路１００は、図４で示した従来例のＬＥＤ駆動回路４００に対し、バイパス回路１１０を追加し、電流制限抵抗４３３を定電流回路１５０に置き換えたものである。
【００２５】
第１のバイパス回路１１０において＋側端子１１５は、抵抗１１１の上端とｎ−ＭＯＳ型電界効果トランジスタ１１２（以後ＦＥＴと呼ぶ）のドレインとの接続部であり、端子Ａ及び第１のＬＥＤ列１２０のアノードに接続している。−側端子１１６は第１のバイパス回路１１０に含まれるＮＰＮバイポーラトランジスタ１１３（以後トランジスタと呼ぶ）のエミッタと抵抗１１４，１１８の下端との接続部である。また第１のバイパス回路１１０の電流検出端子１１７（第１の電流検出端子）は、抵抗１１４の上端とトランジスタ１１３のベースの接続部であり、第２のバイパス回路１３０の−側端子１３６と接続している。第１のバイパス回路１１０内にはＦＥＴ１１２（スイッチング素子）と抵抗１１８の直列回路がある。またＦＥＴ１１２のゲートは、抵抗１１１の下端とトランジスタ１２３のコレクタに接続している。ここで抵抗１１１，１１４とトランジスタ１１３が電流の検出回路を構成し、トランジスタ１１３のコレクタ電圧でＦＥＴ１１２に流れる第１のバイパス電流を制御している。
【００２６】
第２のバイパス回路１３０において＋側端子１３５は、抵抗１３１の上端とＦＥＴ１３２のドレインの接続部であり、第１のＬＥＤ列１２０のカソード並びに第２のＬＥＤ列１４０のアノードと接続している。−側端子１３６は抵抗１３４の下端とトランジスタ１３３のエミッタとの接続部である。第２のバイパス回路１３０の電流検出端子１３７（第２の電流検出端子）は、抵抗１３４の上端、ＦＥＴ１３２のソース並びにトランジスタ１３３のベースの接続部であり、定電流回路１５０の−側端子１５６と接続している。また第２のバイパス回路１３０内では、ＦＥＴ１３２のゲートが抵抗１３１の下端及びトランジスタ１３３のコレクタと接続している。
【００２７】
定電流回路１５０において＋側端子１５５は、抵抗１５１の上端とＦＥＴ１５２のドレインの接続部であり、第２のＬＥＤ列１４０のカソードと接続している。−側端子１５６は抵抗１５４の下端とトランジスタ１５３のエミッタとの接続部である。また定電流回路１５０内では、ＦＥＴ１５２のゲート、抵抗１５１の下端並びにトランジスタ１５３のコレクタが接続している。さらに抵抗１５４の上端、ＦＥＴ１５２のソース並びにトランジスタ１５３のベースが接続している。
【００２８】
商用電源１０６の実効値が１００Ｖのとき、第１のＬＥＤ列１２０及び第２のＬＥＤ列１４０に含まれるＬＥＤ１２１，１２２，１４１，１４２の合計の個数を４０個程度にする。第１のＬＥＤ列１２０と第２のＬＥＤ列１４０からなるＬＥＤ列の直列段数は４０段とした場合、例えば第１のＬＥＤ列１２０及び第２のＬＥＤ列１４０の直列段数をそれぞれ２０段とする。
【００２９】
次に図２により図１のＬＥＤ駆動回路１００の動作を説明する。図２は、（ａ）が図１の回路において第１のＬＥＤ列１２０に印加する脈流電圧Ｖ、（ｂ）が第１のバイパス回路１１０がない場合に端子Ａから出力される電流Ｉを示す波形図、（ｃ）が第１のバイパス回路１１０がある場合に端子Ａから出力される電流Ｉを示す波形図である。なお図２において（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の時間軸ｔは一致している。
【００３０】
商用電源１０６をブリッジ整流回路１０５で整流すると端子Ａには正弦波状の脈流電圧Ｖが現れる。このうち（ａ）には一周期分の脈流を描いた。（ｂ）に示すように第１のバイパス回路１１０がないと電流Ｉの波形には、電流が流れない期間ｔ１、電流が急激に増加する期間ｔ２，電流が一定になる期間ｔ３，電流がさらに増加しその後一定になり最後に減少する期間ｔ４が現れる。これに対し（ｃ）に示すように第１のバイパス回路１１０があると電流Ｉの波形には、脈流電圧Ｖとともに電流が増加する期間ｔ５が現れるとともに、（ｂ）と同様に電流Ｉが一定になる期間ｔ３，電流がさらに増加しその後一定になり最後に減少する期間ｔ４が現れる。脈流電圧Ｖが減少する期間では、電流Ｉは逆の経路をとる。
【００３１】
すなわち第１のバイパス回路１１０があると電流Ｉの波形は、（ｂ）に示した電流波形にフィレット状のバイパス電流が加わった格好になる。この結果、電流Ｉの波形は全体的な形状が正弦波（絶対値）に近づき比較的低い次数の高調波成分が減少する。
【００３２】
図１、図２（ａ），（ｃ）に基づいてＬＥＤ駆動回路１００の動作を詳細に説明する。期間ｔ５では脈流電圧Ｖが第１のＬＥＤ列１２０の閾値以下であるため第１のＬＥＤ列には電流は流れない。このため電流検出端子１１７は０Ｖ（端子Ｂを基準にする）なのでＦＥＴ１１２はＯＮ状態となり、電流Ｉ（このとき第１のバイパス電流と等しい）は脈流電圧Ｖと抵抗１１８の商から決まる。脈流電圧Ｖが第１のＬＥＤ列１２０の閾値を越えると第１のＬＥＤ列１２０及び第２のバイパス回路１３０を経由して電流が流れる。この電流（第１の所定値）により電流検出端子１１７の電圧が０．６Ｖを越えると、ＦＥＴ１１２がカットオフし第１のバイパス電流は無くなる。
【００３３】
期間ｔ３では脈流電圧Ｖが第１のＬＥＤ列１２０の閾値を越え、第２のバイパス回路１３０に第２のバイパス電流が流れる。期間ｔ３のほとんどの部分では、脈流電圧Ｖが第１のＬＥＤ列１２０の閾値と第２のＬＥＤ列１４０の閾値との和よりも小さい。このとき第１のバイパス電流がカットオフしており、第２のＬＥＤ列１４０に電流が流れないため、第２のバイパス電流が電流Ｉとなる。またこのとき第２のバイパス回路１３０はトランジスタ１３３のベース電圧が０．６Ｖを維持するよう定電流動作する。期間ｔ３の最後の部分では脈流電圧Ｖが第１のＬＥＤ列１２０の閾値と第２のＬＥＤ列１４０の閾値との和よりも大きくなり、第２のＬＥＤ列１４０にも電流が流れ始める。このとき第２のバイパス回路１３０は、トランジスタ１３３のベース電圧が０．６Ｖを維持するよう、第２のバイパス電流と第２のＬＥＤ列１４０を流れる電流の和（第２の所定値）を一定にする。
【００３４】
さらに脈流電圧が上昇し期間ｔ４に入り、第２のＬＥＤ列を流れる電流が増加し、トランジスタ１３３が飽和すると、ＦＥＴ１３２がカットオフし第２のバイパス電流もなくなる。この結果電流Ｉは第２のＬＥＤ列１４０を流れる電流と等しくなる。なお定電流回路はトランジスタ１５３のベース電圧が０．６Ｖになるよう電流Ｉの上限を制限する。脈流電圧Ｖが減少する期間は、脈流電圧Ｖが上昇する期間の逆の経路を辿る。
【００３５】
次に図３によりＬＥＤ駆動回路１００により高調波成分が改善した様子を説明する。図３は図２に示す電流波形の高調波成分を示すグラフである。縦軸が高周波電流成分の割合、横軸が高調波の次数である。図中、太い実線はＩＥＣ６１０００−３−２のクラスＣにおける限度を示している。×印は第１のバイパス回路１１０を備えていない図２の（ｂ）
の高調波成分を示している。○印は第１のバイパス回路１１０を備えている図２の（ｃ）の高調波成分を示している。第１のバイパス回路１１０を備えていないと第１０次前後の高調波成分がＩＥＣ６１０００−３−２の規格を満たせなくなる。一方、本実施形態のＬＥＤ駆動回路１００のように第１のバイパス回路１１０を備えていればＩＥＣ６１０００−３−２の規格を満たせるようになる。
【００３６】
なお本実施形態の第１のバイパス回路１１０は、第２のバイパス回路１３０に電流が流れ始めてからカットオフする。このため図２（ｃ）において期間ｔ５とｔ３の境界部で細いパルス状の電流増が現れる（図示せず、脈流電圧Ｖの下降時も同様）。しかしながらこのパルス状の電流増は高次の高調波に影響を与えるだけである。本実施形態のＬＥＤ駆動回路１００は、もともと第１のバイパス回路１１０がなくても高次の高調波成分が小さかった（図２（ｂ）参照）ので、第１のバイパス回路を追加してこのパルス状の電流増があってもＩＥＣ６１０００−３−２のクラスＣは満足する。
【００３７】
本実施形態における第１のバイパス回路１１０は、スイッチ素子としてＦＥＴ１１２を採用し、スイッチ素子と抵抗が直列接続した回路を備えていた。スイッチ素子はＦＥＴ１１２に限られず、ｐ−ＭＯＳ型電界効果トランジスタやバイポーラトランジスタ、サイリスタ、トライアックなどであってもよい。
【００３８】
本実施形態ではＬＥＤ列を第１のＬＥＤ列１２０と第２のＬＥＤ列１４０に分割し、第２のバイパス回路１３０を第１のＬＥＤ列１２０と第２のＬＥＤ列１４０の接続部と、第１の電流検出端子１１７との間に挿入していた。そして第２のバイパス回路１３０が、第２の電流検出端子１３７に流入する電流に応じてバイパス電流（第２のバイパス電流）をカットオフしていた。このようにすると脈流電圧の比較的低い期間では第１のＬＥＤ列１２０だけを点灯させ、脈流電圧の高い期間では第１及び第２のＬＥＤ列１２０，１４０を同時に点灯させることことになる。このため明るくできることにくわえ、消費電力を抑えながら回路電流の変化をアナログ的に変わらせることで高次の高調波成分を低く抑えることが可能となる。しかしながらＬＥＤ列は必ずしも二分割しなければならない訳ではない。例えば回路を簡単化する場合には単一のＬＥＤ列と第１のバイパス回路を組合せるだけでも低次の高調波成分を低減できる。よりきめ細かく制御するときにはＬＥＤ列を３個以上に分割しても良い。
【００３９】
本実施形態のＬＥＤ駆動回路１００ではＬＥＤ列１２０に流れる電流が増えると自動的にＬＥＤ列１４０が点灯する。しかしながら脈流電圧を計測し、分割したＬＥＤ列のうち点灯させるＬＥＤ列を選択しても良い。同様に脈流電圧を計測し第１のバイパス回路を制御しても良い。
【００４０】
本実施形態のＬＥＤ駆動回路１００では第２のＬＥＤ列１４０のカソード側に定電流回路１５０を備えていた。定電流回路１５０は脈流電圧が不安定であっても電流の上限値を制限できるため回路全体の動作が安定する。回路の安定性が多少悪くなっても良ければ、図４に示したＬＥＤ駆動回路４００のように定電流回路１５０を電流制限抵抗に置き換えることで回路部品を減らせる。また温度補償が必要な場合はサーミスタ等を含む回路としても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１００，４００…ＬＥＤ駆動回路、
１０１，１０２，１０３，１０４，４０１，４０２，４０３，４０４…ダイオード、
１０５，４０５…ブリッジ整流回路、
１０６，４０６…商用電源、
１１０…第１のバイパス回路、
１１１，１１４，１１８，１３１，１３４，１５１，１５４，４２１，４２４，４３３…抵抗、
１１２…ＦＥＴ（スイッチ素子）、
１１３，１３３，１５３，４２３…トランジスタ、
１１５，１３５，１５５，４２５…＋側端子、
１１６，１３６，１５６，４２６…−側端子、
１１７，１３７，４２７…電流検出端子、
１２０，１４０，４１０，４３０…ＬＥＤ列、
１２１，１２２，１４１，１４２，４１１，４１２，４３１，４３２…ＬＥＤ、
１３０…第２のバイパス回路、
１３２，１５２，４２２…ＦＥＴ、
１５０…定電流回路、
ｔ１〜ｔ９…期間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ列を備えるＬＥＤ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用交流電源を全波整流して得られる脈流または脈流に近い電圧波形でＬＥＤ（発光ダイオードともいう）を点灯させるＬＥＤ駆動回路が知られている。このＬＥＤ駆動回路で駆動されるＬＥＤは、高い電圧に耐えられるよう複数のＬＥＤを直列接続した構成をとる（以下ＬＥＤ列と呼ぶ）。このＬＥＤ列は閾値を持ち、閾値を越えるとＬＥＤ列に電流が流れ点灯するので、商用電源の実効値が１００Ｖなら閾値を１００〜１２０Ｖ程度にする。なお個別のＬＥＤは順方向電圧Ｖｆと呼ばれる閾値があり、順方向電圧Ｖｆ以上の電圧を印加すると電流が流れ点灯する。ＬＥＤ列の閾値はＬＥＤ列に含まれる各ＬＥＤの順方向電圧Ｖｆの和となるので、例えば順方向電圧が３Ｖであり、商用電源の実効値が１００であれば、ＬＥＤ列の直列段数を４０程度にする。
【０００３】
単純に脈流電圧をＬＥＤ列に印加すると、脈流電圧が閾値電圧を越える期間だけしかＬＥＤ列が点灯しなくなる。このため、暗くなったりちらつきが目立ったりするばかりでなく、力率や歪率も悪化する。なお非点灯期間を短くしようとしてＬＥＤ列の直列段数を小さくすると、ＬＥＤ列と直列に挿入する電流制限回路の電力損失が大きくなり好ましくない。そこでＬＥＤ列に印加する電圧に応じて点灯するＬＥＤ列の直列段数を切り換え、前述の課題を解決しようとしたものがある（例えば特許文献１）。
【０００４】
特許文献１の図１には、発光ダイオード回路１５（ＬＥＤ列）を６個のダイオード回路１７〜２２に分割し、脈流電圧にもとづいて駆動スイッチ３０〜３５を切り換え、点灯する発光ダイオード１１の個数（直列段数）を調整する発光ダイオード点灯装置（ＬＥＤ駆動回路）が示されている。しかしながら特許文献１のように脈流電圧に基づいて電流経路を切り換えるＬＥＤ駆動回路は、経路を切り換えた瞬間にＬＥＤ列を流れる電流が大幅に減ったり、大幅に増えたりする。すなわち電流値が不連続となり、高調波ノイズの増加などさまざまな問題を起こす。
【０００５】
これに対し直列段数を切り換えるときに電流値が滑らかに変化するＬＥＤ駆動回路がある（例えば特許文献２）。特許文献２の図２６に示されるＬＥＤ駆動回路は、ＬＥＤ列に流れる電流を計測することにより、電流が所定値を超えたらＬＥＤ列の直列段数が増え、同時に電流も連続的に増加させている。
【０００６】
特許文献２の図２６の回路を図４と図５で説明する。図４はＬＥＤ駆動回路の回路図であり、説明のため趣旨を逸脱しない範囲で特許文献２の図２６の回路を変形している。図５は、（ａ）が図４の回路においてＬＥＤ列に印加する脈流電圧Ｖ、（ｂ）がＬＥＤ駆動回路４００に流れる電流Ｉを示す波形図である。なお図５において（ａ）と（ｂ）の時間軸ｔは一致している。
【０００７】
まず図４の回路図を説明する。ＬＥＤ駆動回路４００は、ＬＥＤ列４１０，４３０とともに、ブリッジ整流回路４０５、バイパス回路４２０、電流制限抵抗４３３を備えている。商用電源４０６はブリッジ整流回路４０５の交流入力端子に接続する。ブリッジ整流回路は、ダイオード４０１，４０２，４０３，４０４からなり、端子Ａ及び端子Ｂがそれぞれ電流出力端子及び電流入力端子である。端子ＡはＬＥＤ列４１０のアノードと接続し、端子Ｂはバイパス回路４２０の−側端子４２６と接続している。ＬＥＤ列４１０のカソー
ドはバイパス回路４２０の＋側端子４２５とＬＥＤ列４３０のアノードに接続している。ＬＥＤ列４３０のカソードは電流制限用の抵抗４３３の上端と接続し、抵抗４３３の下端はバイパス回路４２０の電流検出端子４２７と接続している。
【０００８】
バイパス回路４２０において＋側端子４２５は、バイパス回路４２０に含まれる抵抗４２１の上端とｎ−ＭＯＳ型電界効果トランジスタ４２２（以後ＦＥＴと呼ぶ）のドレインの接続部である。−側接続端子４２６は、バイパス回路４２０に含まれるＮＰＮバイポーラトランジスタ４２３（以後トランジスタと呼ぶ）のエミッタと抵抗４２４の下端の接続部である。電流検出端子４２７はバイパス回路中のＦＥＴ４２２のソース、トランジスタのベース並びに抵抗４２４の上端の接続部である。なおバイパス回路４２０内では抵抗４２１、トランジスタ４２３のコレクタ並びにＦＥＴ４２２のゲートが接続している。
【０００９】
商用電源４０６の実効値が１００Ｖのとき、ＬＥＤ列４１０，４３０に含まれるＬＥＤ４１１，４１２，４３１，４３２の合計の個数を４０個程度にする。ＬＥＤ列４１０とＬＥＤ列４３０からなるＬＥＤ列の直列段数は４０段とした場合、例えばＬＥＤ列４１０及びＬＥＤ列４３０の直列段数をそれぞれ２０段とする。
【００１０】
次に図５により図４の回路の動作を説明する。商用電源４０６をブリッジ整流回路４０５で整流すると端子Ａには正弦波状の脈流電圧Ｖが現れる。このうち（ａ）には一周期分の脈流電圧Ｖを描いた。このとき電流Ｉには、電流が流れない期間ｔ６、電流が急激に増加する期間ｔ７，電流が一定になる期間ｔ８，電流が正弦波状に変化する期間ｔ９が現れる。
【００１１】
期間ｔ６では脈流電圧ＶがＬＥＤ列４１０の閾値以下であるため電流Ｉが流れない。期間ｔ７では脈流電圧ＶがＬＥＤ列４１０の閾値を越え電流Ｉが急激に上昇する。なお期間ｔ７ではまだ電流Ｉが小さく、トランジスタ４２３のベース電圧が０．６Ｖ未満であるためＦＥＴ４２２はＯＮ状態になっている。さらに脈流電圧Ｖが上昇し期間ｔ８に入るとバイパス回路４２０はトランジスタ４２３のベース電圧が０．６Ｖを維持するように定電流動作する。期間ｔ８の最後の部分では脈流電圧ＶがＬＥＤ列４１０の閾値とＬＥＤ列４３０の閾値の和を越えるため、ＦＥＴ４２２に流れる電流とＬＥＤ列４３０を流れる電流の和が一定になるよう動作する。期間ｔ９ではさらに脈流電圧Ｖが上昇しトランジスタ４２３が飽和しＦＥＴ４２２がカットオフする。ことのとき電流Ｉは電流制限抵抗４３３で制限されるようになり脈流電圧Ｖと相似した形状を示す。なお脈流電圧Ｖが下降するときは電流Ｉの波形は逆の経路で減少する。
【００１２】
以上のように図４のＬＥＤ駆動回路４００は、商用電源４０６の電圧上昇（絶対値）と同期して電流も増え、さらにＦＥＴ４２２がアナログ的にスイッチングして電流Ｉを滑らかに変化させることから、力率、歪率が良好で高調波ノイズが少ないという特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許４５８１６４６号公報 （図１）
【特許文献２】ＷＯ２０１１／０２０００７号公報 （図２６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら図５（ｂ）に示した電流波形は、期間ｔ７で急激に立ち上がるため高調波成分のうち比較的低い次数のものが強く現れる。例えばＩＣＥ６１０００−３−２において２５Ｗ以上の製品が満たすべき基準（クラスＣ）に達しないことがある。
【００１５】
そこで本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、光源として複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ列を備えたＬＥＤ駆動回路において、回路電流波形に含まれる比較的低次の高調波成分を低減させたＬＥＤ駆動回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のＬＥＤ駆動回路は、光源として複数のＬＥＤが直列接続したＬＥＤ列を備え、該ＬＥＤ列に脈流電圧を印加するＬＥＤ駆動回路において、
前記ＬＥＤ列の前記脈流電圧を印加する端子に接続する第１のバイパス回路を備え、
該第１のバイパス回路は前記ＬＥＤ列に電流が流れない期間では脈流電圧とともに第１のバイパス電流を増減させ、前記ＬＥＤ列に電流が流れる期間では前記第１のバイパス電流が無くなることを特徴とする。
【００１７】
（作用）
本発明のＬＥＤ駆動回路において、脈流電圧が０Ｖから上昇し始めると、脈流電圧ともに上昇する第１のバイパス電流が流れる。続いてＬＥＤ列に電流が流れ始めると第１のバイパス電流がなくなり、回路電流はＬＥＤ列を流れるものだけになる。脈流電圧が低下しＬＥＤ列に流れる電流が激減すると、再び第１のバイパス電流が流れ、脈流電圧の下降ととともに減少する。この結果、電流波形は電流がない状態から急激に立ち上がる部分がなくなり全体的な形状が正弦波（絶対値）に近づため、比較的低い次数の高調波成分が減少する。
【００１８】
前記第１のバイパス回路は、第１の電流検出端子を備え、前記ＬＥＤ列を通り前記第１の電流検出端子に流入する電流が第１の所定値を超えたら前記第１のバイパス電流をカットオフしても良い。
【００１９】
前記第１のバイパス回路は、スイッチ素子と抵抗が直列接続した回路と、前記第１の電流検出端子から流入する電流の検出回路とを含み、該検出回路が前記スイッチ素子を制御しても良い。
【００２０】
前記ＬＥＤ列が第１のＬＥＤ列と第２のＬＥＤ列を有し、
第２のバイパス回路が前記第１のＬＥＤ列と第２のＬＥＤ列の接続部と、前記第１の電流検出端子との間に挿入され、
前記第２のバイパス回路は、第２の電流検出端子を備え、前記第２のＬＥＤ列を通り前記第２の電流検出端子に流入する電流が第２の所定値を超えたら第２のバイパス電流をカットオフしても良い。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように本発明のＬＥＤ駆動回路は、光源として複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ列を備えながらも、回路電流波形に含まれる比較的低次の高調波成分を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態におけるＬＥＤ駆動回路の回路図。
【図２】図１に示すＬＥＤ駆動回路の動作を説明するための波形図。
【図３】図２に示す電流波形の高調波成分を示すグラフ。
【図４】従来例におけるＬＥＤ駆動回路の回路図。
【図５】図４に示すＬＥＤ駆動回路の動作を説明するための波形図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図１〜３を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また説明のため部材の縮尺は適宜変更している。さらに特許請求の範囲に記載した発明特定事項との関係をカッコ内に記載している。
【００２４】
図１により本発明の実施形態として示すＬＥＤ駆動回路１００を説明する。図１はＬＥＤ駆動回路１００の回路図である。ＬＥＤ駆動回路１００には、ブリッジ整流回路１０５、第１のバイパス回路１１０、第１のＬＥＤ列１２０、第２のバイパス回路１３０、第２のＬＥＤ列１４０、定電流回路１５０がある。商用電源１０６はブリッジ整流回路１０５の交流入力端子に接続する。ブリッジ整流回路は４個のダイオード１０１，１０２，１０３，１０４からなり、端子Ａ及び端子Ｂがそれぞれ電流出力端子及び電流入力端子である。端子Ａは第１のＬＥＤ列１２０のアノードと接続し、端子Ｂは第１のバイパス回路１１０の−側端子１１６と接続する。なお図１に示したＬＥＤ駆動回路１００は、図４で示した従来例のＬＥＤ駆動回路４００に対し、バイパス回路１１０を追加し、電流制限抵抗４３３を定電流回路１５０に置き換えたものである。
【００２５】
第１のバイパス回路１１０において＋側端子１１５は、抵抗１１１の上端とｎ−ＭＯＳ型電界効果トランジスタ１１２（以後ＦＥＴと呼ぶ）のドレインとの接続部であり、端子Ａ及び第１のＬＥＤ列１２０のアノードに接続している。−側端子１１６は第１のバイパス回路１１０に含まれるＮＰＮバイポーラトランジスタ１１３（以後トランジスタと呼ぶ）のエミッタと抵抗１１４，１１８の下端との接続部である。また第１のバイパス回路１１０の電流検出端子１１７（第１の電流検出端子）は、抵抗１１４の上端とトランジスタ１１３のベースの接続部であり、第２のバイパス回路１３０の−側端子１３６と接続している。第１のバイパス回路１１０内にはＦＥＴ１１２（スイッチング素子）と抵抗１１８の直列回路がある。またＦＥＴ１１２のゲートは、抵抗１１１の下端とトランジスタ１２３のコレクタに接続している。ここで抵抗１１１，１１４とトランジスタ１１３が電流の検出回路を構成し、トランジスタ１１３のコレクタ電圧でＦＥＴ１１２に流れる第１のバイパス電流を制御している。
【００２６】
第２のバイパス回路１３０において＋側端子１３５は、抵抗１３１の上端とＦＥＴ１３２のドレインの接続部であり、第１のＬＥＤ列１２０のカソード並びに第２のＬＥＤ列１４０のアノードと接続している。−側端子１３６は抵抗１３４の下端とトランジスタ１３３のエミッタとの接続部である。第２のバイパス回路１３０の電流検出端子１３７（第２の電流検出端子）は、抵抗１３４の上端、ＦＥＴ１３２のソース並びにトランジスタ１３３のベースの接続部であり、定電流回路１５０の−側端子１５６と接続している。また第２のバイパス回路１３０内では、ＦＥＴ１３２のゲートが抵抗１３１の下端及びトランジスタ１３３のコレクタと接続している。
【００２７】
定電流回路１５０において＋側端子１５５は、抵抗１５１の上端とＦＥＴ１５２のドレインの接続部であり、第２のＬＥＤ列１４０のカソードと接続している。−側端子１５６は抵抗１５４の下端とトランジスタ１５３のエミッタとの接続部である。また定電流回路１５０内では、ＦＥＴ１５２のゲート、抵抗１５１の下端並びにトランジスタ１５３のコレクタが接続している。さらに抵抗１５４の上端、ＦＥＴ１５２のソース並びにトランジスタ１５３のベースが接続している。
【００２８】
商用電源１０６の実効値が１００Ｖのとき、第１のＬＥＤ列１２０及び第２のＬＥＤ列１４０に含まれるＬＥＤ１２１，１２２，１４１，１４２の合計の個数を４０個程度にする。第１のＬＥＤ列１２０と第２のＬＥＤ列１４０からなるＬＥＤ列の直列段数は４０段とした場合、例えば第１のＬＥＤ列１２０及び第２のＬＥＤ列１４０の直列段数をそれぞれ２０段とする。
【００２９】
次に図２により図１のＬＥＤ駆動回路１００の動作を説明する。図２は、（ａ）が図１の回路において第１のＬＥＤ列１２０に印加する脈流電圧Ｖ、（ｂ）が第１のバイパス回路１１０がない場合に端子Ａから出力される電流Ｉを示す波形図、（ｃ）が第１のバイパス回路１１０がある場合に端子Ａから出力される電流Ｉを示す波形図である。なお図２において（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の時間軸ｔは一致している。
【００３０】
商用電源１０６をブリッジ整流回路１０５で整流すると端子Ａには正弦波状の脈流電圧Ｖが現れる。このうち（ａ）には一周期分の脈流を描いた。（ｂ）に示すように第１のバイパス回路１１０がないと電流Ｉの波形には、電流が流れない期間ｔ１、電流が急激に増加する期間ｔ２，電流が一定になる期間ｔ３，電流がさらに増加しその後一定になり最後に減少する期間ｔ４が現れる。これに対し（ｃ）に示すように第１のバイパス回路１１０があると電流Ｉの波形には、脈流電圧Ｖとともに電流が増加する期間ｔ５が現れるとともに、（ｂ）と同様に電流Ｉが一定になる期間ｔ３，電流がさらに増加しその後一定になり最後に減少する期間ｔ４が現れる。脈流電圧Ｖが減少する期間では、電流Ｉは逆の経路をとる。
【００３１】
すなわち第１のバイパス回路１１０があると電流Ｉの波形は、（ｂ）に示した電流波形にフィレット状のバイパス電流が加わった格好になる。この結果、電流Ｉの波形は全体的な形状が正弦波（絶対値）に近づき比較的低い次数の高調波成分が減少する。
【００３２】
図１、図２（ａ），（ｃ）に基づいてＬＥＤ駆動回路１００の動作を詳細に説明する。期間ｔ５では脈流電圧Ｖが第１のＬＥＤ列１２０の閾値以下であるため第１のＬＥＤ列には電流は流れない。このため電流検出端子１１７は０Ｖ（端子Ｂを基準にする）なのでＦＥＴ１１２はＯＮ状態となり、電流Ｉ（このとき第１のバイパス電流と等しい）は脈流電圧Ｖと抵抗１１８の商から決まる。脈流電圧Ｖが第１のＬＥＤ列１２０の閾値を越えると第１のＬＥＤ列１２０及び第２のバイパス回路１３０を経由して電流が流れる。この電流（第１の所定値）により電流検出端子１１７の電圧が０．６Ｖを越えると、ＦＥＴ１１２がカットオフし第１のバイパス電流は無くなる。
【００３３】
期間ｔ３では脈流電圧Ｖが第１のＬＥＤ列１２０の閾値を越え、第２のバイパス回路１３０に第２のバイパス電流が流れる。期間ｔ３のほとんどの部分では、脈流電圧Ｖが第１のＬＥＤ列１２０の閾値と第２のＬＥＤ列１４０の閾値との和よりも小さい。このとき第１のバイパス電流がカットオフしており、第２のＬＥＤ列１４０に電流が流れないため、第２のバイパス電流が電流Ｉとなる。またこのとき第２のバイパス回路１３０はトランジスタ１３３のベース電圧が０．６Ｖを維持するよう定電流動作する。期間ｔ３の最後の部分では脈流電圧Ｖが第１のＬＥＤ列１２０の閾値と第２のＬＥＤ列１４０の閾値との和よりも大きくなり、第２のＬＥＤ列１４０にも電流が流れ始める。このとき第２のバイパス回路１３０は、トランジスタ１３３のベース電圧が０．６Ｖを維持するよう、第２のバイパス電流と第２のＬＥＤ列１４０を流れる電流の和（第２の所定値）を一定にする。
【００３４】
さらに脈流電圧が上昇し期間ｔ４に入り、第２のＬＥＤ列を流れる電流が増加し、トランジスタ１３３が飽和すると、ＦＥＴ１３２がカットオフし第２のバイパス電流もなくなる。この結果電流Ｉは第２のＬＥＤ列１４０を流れる電流と等しくなる。なお定電流回路はトランジスタ１５３のベース電圧が０．６Ｖになるよう電流Ｉの上限を制限する。脈流電圧Ｖが減少する期間は、脈流電圧Ｖが上昇する期間の逆の経路を辿る。
【００３５】
次に図３によりＬＥＤ駆動回路１００により高調波成分が改善した様子を説明する。図３は図２に示す電流波形の高調波成分を示すグラフである。縦軸が高周波電流成分の割合、横軸が高調波の次数である。図中、太い実線はＩＥＣ６１０００−３−２のクラスＣにおける限度を示している。×印は第１のバイパス回路１１０を備えていない図２の（ｂ）
の高調波成分を示している。○印は第１のバイパス回路１１０を備えている図２の（ｃ）の高調波成分を示している。第１のバイパス回路１１０を備えていないと第１０次前後の高調波成分がＩＥＣ６１０００−３−２の規格を満たせなくなる。一方、本実施形態のＬＥＤ駆動回路１００のように第１のバイパス回路１１０を備えていればＩＥＣ６１０００−３−２の規格を満たせるようになる。
【００３６】
なお本実施形態の第１のバイパス回路１１０は、第２のバイパス回路１３０に電流が流れ始めてからカットオフする。このため図２（ｃ）において期間ｔ５とｔ３の境界部で細いパルス状の電流増が現れる（図示せず、脈流電圧Ｖの下降時も同様）。しかしながらこのパルス状の電流増は高次の高調波に影響を与えるだけである。本実施形態のＬＥＤ駆動回路１００は、もともと第１のバイパス回路１１０がなくても高次の高調波成分が小さかった（図２（ｂ）参照）ので、第１のバイパス回路を追加してこのパルス状の電流増があってもＩＥＣ６１０００−３−２のクラスＣは満足する。
【００３７】
本実施形態における第１のバイパス回路１１０は、スイッチ素子としてＦＥＴ１１２を採用し、スイッチ素子と抵抗が直列接続した回路を備えていた。スイッチ素子はＦＥＴ１１２に限られず、ｐ−ＭＯＳ型電界効果トランジスタやバイポーラトランジスタ、サイリスタ、トライアックなどであってもよい。
【００３８】
本実施形態ではＬＥＤ列を第１のＬＥＤ列１２０と第２のＬＥＤ列１４０に分割し、第２のバイパス回路１３０を第１のＬＥＤ列１２０と第２のＬＥＤ列１４０の接続部と、第１の電流検出端子１１７との間に挿入していた。そして第２のバイパス回路１３０が、第２の電流検出端子１３７に流入する電流に応じてバイパス電流（第２のバイパス電流）をカットオフしていた。このようにすると脈流電圧の比較的低い期間では第１のＬＥＤ列１２０だけを点灯させ、脈流電圧の高い期間では第１及び第２のＬＥＤ列１２０，１４０を同時に点灯させることことになる。このため明るくできることにくわえ、消費電力を抑えながら回路電流の変化をアナログ的に変わらせることで高次の高調波成分を低く抑えることが可能となる。しかしながらＬＥＤ列は必ずしも二分割しなければならない訳ではない。例えば回路を簡単化する場合には単一のＬＥＤ列と第１のバイパス回路を組合せるだけでも低次の高調波成分を低減できる。よりきめ細かく制御するときにはＬＥＤ列を３個以上に分割しても良い。
【００３９】
本実施形態のＬＥＤ駆動回路１００ではＬＥＤ列１２０に流れる電流が増えると自動的にＬＥＤ列１４０が点灯する。しかしながら脈流電圧を計測し、分割したＬＥＤ列のうち点灯させるＬＥＤ列を選択しても良い。同様に脈流電圧を計測し第１のバイパス回路を制御しても良い。
【００４０】
本実施形態のＬＥＤ駆動回路１００では第２のＬＥＤ列１４０のカソード側に定電流回路１５０を備えていた。定電流回路１５０は脈流電圧が不安定であっても電流の上限値を制限できるため回路全体の動作が安定する。回路の安定性が多少悪くなっても良ければ、図４に示したＬＥＤ駆動回路４００のように定電流回路１５０を電流制限抵抗に置き換えることで回路部品を減らせる。また温度補償が必要な場合はサーミスタ等を含む回路としても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１００，４００…ＬＥＤ駆動回路、
１０１，１０２，１０３，１０４，４０１，４０２，４０３，４０４…ダイオード、
１０５，４０５…ブリッジ整流回路、
１０６，４０６…商用電源、
１１０…第１のバイパス回路、
１１１，１１４，１１８，１３１，１３４，１５１，１５４，４２１，４２４，４３３…抵抗、
１１２…ＦＥＴ（スイッチ素子）、
１１３，１３３，１５３，４２３…トランジスタ、
１１５，１３５，１５５，４２５…＋側端子、
１１６，１３６，１５６，４２６…−側端子、
１１７，１３７，４２７…電流検出端子、
１２０，１４０，４１０，４３０…ＬＥＤ列、
１２１，１２２，１４１，１４２，４１１，４１２，４３１，４３２…ＬＥＤ、
１３０…第２のバイパス回路、
１３２，１５２，４２２…ＦＥＴ、
１５０…定電流回路、
ｔ１〜ｔ９…期間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源として複数のＬＥＤが直列接続したＬＥＤ列を備え、該ＬＥＤ列に脈流電圧を印加するＬＥＤ駆動回路において、
前記ＬＥＤ列の前記脈流電圧を印加する端子に接続する第１のバイパス回路を備え、
該第１のバイパス回路は前記ＬＥＤ列に電流が流れない期間では脈流電圧とともに第１のバイパス電流を増減させ、前記ＬＥＤ列に電流が流れる期間では前記第１のバイパス電流が無くなることを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
前記第１のバイパス回路は、第１の電流検出端子を備え、前記ＬＥＤ列を通り前記第１の電流検出端子に流入する電流が第１の所定値を超えたら前記第１のバイパス電流をカットオフすることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記第１のバイパス回路は、スイッチ素子と抵抗が直列接続した回路と、前記第１の電流検出端子から流入する電流の検出回路とを含み、該検出回路が前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
前記ＬＥＤ列が第１のＬＥＤ列と第２のＬＥＤ列を有し、
第２のバイパス回路が前記第１のＬＥＤ列と第２のＬＥＤ列の接続部と、前記第１の電流検出端子との間に挿入され、
前記第２のバイパス回路は、第２の電流検出端子を備え、前記第２のＬＥＤ列を通り前記第２の電流検出端子に流入する電流が第２の所定値を超えたら第２のバイパス電流をカットオフすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１】
光源として複数のＬＥＤが直列接続したＬＥＤ列を備え、該ＬＥＤ列に脈流電圧を印加するＬＥＤ駆動回路において、
前記ＬＥＤ列の前記脈流電圧を印加する端子に接続する第１のバイパス回路を備え、
該第１のバイパス回路は前記ＬＥＤ列に電流が流れない期間では脈流電圧とともに第１のバイパス電流を増減させ、前記ＬＥＤ列に電流が流れる期間では前記第１のバイパス電流が無くなることを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
前記第１のバイパス回路は、第１の電流検出端子を備え、前記ＬＥＤ列を通り前記第１の電流検出端子に流入する電流が第１の所定値を超えたら前記第１のバイパス電流をカットオフすることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記第１のバイパス回路は、スイッチ素子と抵抗が直列接続した回路と、前記第１の電流検出端子から流入する電流の検出回路とを含み、該検出回路が前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
前記ＬＥＤ列が第１のＬＥＤ列と第２のＬＥＤ列を有し、
第２のバイパス回路が前記第１のＬＥＤ列と第２のＬＥＤ列の接続部と、前記第１の電流検出端子との間に挿入され、
前記第２のバイパス回路は、第２の電流検出端子を備え、前記第２のＬＥＤ列を通り前記第２の電流検出端子に流入する電流が第２の所定値を超えたら第２のバイパス電流をカットオフすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−５５１６８（Ｐ２０１３−５５１６８Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１２４４（Ｐ２０１１−１９１２４４）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【Ｆターム（参考）】
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