JP5992197B2 - Led点灯装置及びこれを備える表示装置 - Google Patents
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周囲の光の光量が予め定められた基準光量以上の場合、第1の交流電圧を出力して、前記光量が前記基準光量より低い場合、前記第1の交流電圧より実効値が低い第2の交流電圧を出力する点灯制御部から、前記第1の交流電圧または前記第2の交流電圧が供給されるLED点灯装置であって、
前記第1の交流電圧または前記第2の交流電圧を整流して、第1端子及び第2端子間から整流電圧を出力する整流素子と、
前記第1端子に一端が接続された第1のLED素子と、
前記第1のLED素子の他端に一端が接続された第2のLED素子と、
前記第2のLED素子の他端と前記第2端子との間に接続され、前記第1のLED素子または前記第2のLED素子に流れる電流を制御する電流制御部と、
前記整流電圧が予め定められた短絡電圧未満の時に前記第1のLED素子または前記第2のLED素子の両端を短絡する短絡制御部と、を備え、
前記短絡電圧と、前記第2の交流電圧の最大値は、前記第1のLED素子と前記第2のLED素子の両方が点灯するために必要な第1電圧以下であり、且つ、前記第1のLED素子と前記第2のLED素子の一方が短絡された時に他方が点灯するために必要な第2電圧より高いことを特徴とする。
前記短絡電圧は、前記第2の交流電圧の最大値より高くてもよい。
前記短絡制御部は、
オン又はオフに切り替えられ、オン時に前記第2のLED素子の両端を短絡する短絡スイッチと、
前記第1端子に一端が接続され、前記整流電圧が前記短絡電圧以上の時に導通する第1の電圧検出素子と、
前記第1端子に一端が接続された第1抵抗と、
前記第1の電圧検出素子の他端に制御端子が接続され、前記第1抵抗の他端に一端が接続され、前記第2端子に他端が接続され、前記第1の電圧検出素子が導通した時にオンする第1のスイッチング素子と、を有し、
前記短絡スイッチは、前記第1抵抗の前記他端の電圧がハイレベルの時にオンに制御され、ローレベルの時にオフに制御されてもよい。
前記短絡スイッチは、N型MOSトランジスタであり、
前記N型MOSトランジスタのドレインは前記第1のLED素子の他端と前記第2のLED素子の一端との接続点に接続され、前記N型MOSトランジスタのソースは前記第2のLED素子の他端と前記電流制御部との接続点に接続され、
前記短絡制御部は、前記N型MOSトランジスタのゲートとソースとの間の電圧を制限する電圧制限素子を有してもよい。
前記短絡制御部は、前記第2のLED素子の他端と前記電流制御部との接続点から前記短絡制御部に電流が流れないように制限する電流制限素子を有してもよい。
前記第1の電圧検出素子は、ツェナーダイオードであり、
前記短絡制御部は、前記第1のスイッチング素子の制御端子と前記第2端子との間に接続された第2抵抗を有してもよい。
第3抵抗及び第4抵抗を有し、供給された前記整流電圧に基づいて前記第1端子及び第2端子間の抵抗を切り替える抵抗切り替え部を備え、
前記点灯制御部は、前記第1の交流電圧又は前記第2の交流電圧を、オン又はオフに切り替えられ且つオフ時に抵抗成分を有するスイッチ部を介して、前記整流素子に供給し、
前記抵抗切り替え部は、前記整流電圧が判定電圧未満の時、前記第1端子及び第2端子間に前記第3抵抗を接続し、これにより前記第3抵抗を前記整流素子を介して前記スイッチ部に電気的に接続し、前記整流電圧が前記判定電圧以上の時、前記第1端子及び第2端子間に、前記第3抵抗に代えて、前記第3抵抗より高抵抗な前記第4抵抗を接続し、これにより前記第4抵抗を前記整流素子を介して前記スイッチ部に電気的に接続してもよい。
前記スイッチ部がオフ時に、前記整流電圧は、前記スイッチ部の前記抵抗成分と前記第3抵抗とによって前記判定電圧未満に降圧されてもよい。
前記第3抵抗は、前記スイッチ部の前記抵抗成分より低抵抗であってもよい。
前記電流制御部は、
前記第2のLED素子の他端に一端が接続された電流制御トランジスタと、
前記電流制御トランジスタの他端と前記第2端子との間に接続された第5抵抗と、
前記電流制御トランジスタの他端の電圧が一定となるように、前記電流制御トランジスタの制御端子の電圧を制御する電圧制御部と、を有してもよい。
前記電圧制御部は、
前記第1端子に一端が接続され、前記整流電圧が前記判定電圧以上の時に導通し、前記判定電圧は前記第2電圧未満である第2の電圧検出素子と、
前記第2の電圧検出素子の他端に一端が接続された第6抵抗と、
前記第6抵抗の他端と前記第2端子との間に接続された第7抵抗と、
前記第6抵抗の他端および前記電流制御素子の制御端子にカソードが接続され、前記第2端子にアノードが接続され、前記電流制御トランジスタの他端の電圧に基づく参照電圧が基準端子に供給され、前記参照電圧が増加すると前記カソードの電圧が低下して、前記参照電圧が低下すると前記カソードの電圧が増加するシャントレギュレータと、を有してもよい。
前記抵抗切り替え部は、
前記電圧制御部の前記第2の電圧検出素子の他端に制御端子が接続され、前記第4抵抗と前記第2端子との間に一端及び他端が接続され、前記第2の電圧検出素子が導通した時にオンする第2のスイッチング素子と、
前記第2のスイッチング素子の前記一端に制御端子が接続され、前記第3抵抗と前記第2端子との間に一端及び他端が接続され、前記第2のスイッチング素子がオンした時にオフする第3のスイッチング素子と、を有してもよい。
前記第1のLED素子と前記第2のLED素子は、それぞれ、直列接続された複数のLEDで構成されていてもよい。
第1の上記LED点灯装置と、
第2の上記LED点灯装置と、
周囲の光の光量が予め定められた基準光量以上の場合、第1の交流電圧を前記第1及び第2のLED点灯装置に交互に供給し、一方、前記光量が前記基準光量より低い場合、前記第1の交流電圧より実効値が低い第2の交流電圧を前記第1及び第2のLED点灯装置に交互に供給する点灯制御部と、を備えることを特徴とする。
半導体リレーSSRがオフ時、LED点灯装置10aは、抵抗R10に電流を流すように動作する。この時、第1の交流電圧VAC1又は第2の交流電圧VAC2は抵抗成分Rssrを介して供給される。そのため、整流素子B1の第1端子T1及び第2端子T2間のインピーダンスに応じて、整流電圧Vrは第1の交流電圧VAC1又は第2の交流電圧VAC2より低い電圧となる。
この時、第1のLED素子11−1,第2のLED素子11−2,電流制御部13及び短絡制御部14の動作は実施例1と同様である。つまり、整流電圧Vrと第1のLED素子11−1の電流は、図3,4と同様である。そこで、まず図3を参照して、第1の交流電圧VAC1が供給される場合について、主に抵抗切り替え部16の動作について説明する。
また、短絡スイッチをP型MOSトランジスタで構成してもよい。
20,20a 点灯制御部(制御盤)
21 電圧変換部
SW1,SW2 スイッチ
SSR 半導体リレー
Rssr 抵抗成分
B1 整流素子
11−1 第1のLED素子
11−2 第2のLED素子
13 電流制御部
131 電圧制御部
14 短絡制御部
16 抵抗切り替え部
Q1 N型MOSトランジスタ(電流制御トランジスタ)
Q2 N型MOSトランジスタ(短絡スイッチ)
Q3 NPN型トランジスタ(第1のスイッチング素子)
Q4 NPN型トランジスタ(第2のスイッチング素子)
Q5 NPN型トランジスタ(第3のスイッチング素子)
ZD1 ツェナーダイオード(第2の電圧検出素子)
ZD2 ツェナーダイオード(第1の電圧検出素子)
ZD3 ツェナーダイオード(電圧制限素子)
D1 ダイオード(電流制限素子)
R1 抵抗(第5抵抗)
R2 抵抗(第6抵抗)
R3 抵抗(第7抵抗)
R4〜R7 抵抗
R8 抵抗(第1抵抗)
R9 抵抗(第2抵抗)
R10 抵抗(第3抵抗)
R11 抵抗(第4抵抗)
R12 抵抗
IC1 シャントレギュレータ
C1,C2 容量
Claims (14)
- 周囲の光の光量が予め定められた基準光量以上の場合、第1の交流電圧を出力して、前記光量が前記基準光量より低い場合、前記第1の交流電圧より実効値が低い第2の交流電圧を出力する点灯制御部から、前記第1の交流電圧または前記第2の交流電圧が供給されるLED点灯装置であって、
前記第1の交流電圧または前記第2の交流電圧を整流して、第1端子及び第2端子間から整流電圧を出力する整流素子と、
前記第1端子に一端が接続された第1のLED素子と、
前記第1のLED素子の他端に一端が接続された第2のLED素子と、
前記第2のLED素子の他端と前記第2端子との間に接続され、前記第1のLED素子または前記第2のLED素子に流れる電流を制御する電流制御部と、
前記整流電圧が予め定められた短絡電圧未満の時に前記第1のLED素子または前記第2のLED素子の両端を短絡する短絡制御部と、を備え、
前記短絡電圧と、前記第2の交流電圧の最大値は、前記第1のLED素子と前記第2のLED素子の両方が点灯するために必要な第1電圧以下であり、且つ、前記第1のLED素子と前記第2のLED素子の一方が短絡された時に他方が点灯するために必要な第2電圧より高い
ことを特徴とするLED点灯装置。 - 前記短絡電圧は、前記第2の交流電圧の最大値より高いことを特徴とする請求項1に記載のLED点灯装置。
- 前記短絡制御部は、
オン又はオフに切り替えられ、オン時に前記第2のLED素子の両端を短絡する短絡スイッチと、
前記第1端子に一端が接続され、前記整流電圧が前記短絡電圧以上の時に導通する第1の電圧検出素子と、
前記第1端子に一端が接続された第1抵抗と、
前記第1の電圧検出素子の他端に制御端子が接続され、前記第1抵抗の他端に一端が接続され、前記第2端子に他端が接続され、前記第1の電圧検出素子が導通した時にオンする第1のスイッチング素子と、を有し、
前記短絡スイッチは、前記第1抵抗の前記他端の電圧がハイレベルの時にオンに制御され、ローレベルの時にオフに制御される
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のLED点灯装置。 - 前記短絡スイッチは、N型MOSトランジスタであり、
前記N型MOSトランジスタのドレインは前記第1のLED素子の他端と前記第2のLED素子の一端との接続点に接続され、前記N型MOSトランジスタのソースは前記第2のLED素子の他端と前記電流制御部との接続点に接続され、
前記短絡制御部は、前記N型MOSトランジスタのゲートとソースとの間の電圧を制限する電圧制限素子を有する
ことを特徴とする請求項3に記載のLED点灯装置。 - 前記短絡制御部は、前記第2のLED素子の他端と前記電流制御部との接続点から前記短絡制御部に電流が流れないように制限する電流制限素子を有する
ことを特徴とする請求項4に記載のLED点灯装置。 - 前記第1の電圧検出素子は、ツェナーダイオードであり、
前記短絡制御部は、前記第1のスイッチング素子の制御端子と前記第2端子との間に接続された第2抵抗を有する
ことを特徴とする請求項3から請求項5の何れかに記載のLED点灯装置。 - 第3抵抗及び第4抵抗を有し、供給された前記整流電圧に基づいて前記第1端子及び第2端子間の抵抗を切り替える抵抗切り替え部を備え、
前記点灯制御部は、前記第1の交流電圧又は前記第2の交流電圧を、オン又はオフに切り替えられ且つオフ時に抵抗成分を有するスイッチ部を介して、前記整流素子に供給し、 前記抵抗切り替え部は、前記整流電圧が判定電圧未満の時、前記第1端子及び第2端子間に前記第3抵抗を接続し、これにより前記第3抵抗を前記整流素子を介して前記スイッチ部に電気的に接続し、前記整流電圧が前記判定電圧以上の時、前記第1端子及び第2端子間に、前記第3抵抗に代えて、前記第3抵抗より高抵抗な前記第4抵抗を接続し、これにより前記第4抵抗を前記整流素子を介して前記スイッチ部に電気的に接続する
ことを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載のLED点灯装置。 - 前記スイッチ部がオフ時に、前記整流電圧は、前記スイッチ部の前記抵抗成分と前記第3抵抗とによって前記判定電圧未満に降圧される
ことを特徴とする請求項7に記載のLED点灯装置。 - 前記第3抵抗は、前記スイッチ部の前記抵抗成分より低抵抗である
ことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載のLED点灯装置。 - 前記電流制御部は、
前記第2のLED素子の他端に一端が接続された電流制御トランジスタと、
前記電流制御トランジスタの他端と前記第2端子との間に接続された第5抵抗と、
前記電流制御トランジスタの他端の電圧が一定となるように、前記電流制御トランジスタの制御端子の電圧を制御する電圧制御部と、を有する
ことを特徴とする請求項7から請求項9の何れかに記載のLED点灯装置。 - 前記電圧制御部は、
前記第1端子に一端が接続され、前記整流電圧が前記判定電圧以上の時に導通し、前記判定電圧は前記第2電圧未満である第2の電圧検出素子と、
前記第2の電圧検出素子の他端に一端が接続された第6抵抗と、
前記第6抵抗の他端と前記第2端子との間に接続された第7抵抗と、
前記第6抵抗の他端および前記電流制御トランジスタの制御端子にカソードが接続され、前記第2端子にアノードが接続され、前記電流制御トランジスタの他端の電圧に基づく参照電圧が基準端子に供給され、前記参照電圧が増加すると前記カソードの電圧が低下して、前記参照電圧が低下すると前記カソードの電圧が増加するシャントレギュレータと、を有する
ことを特徴とする請求項10に記載のLED点灯装置。 - 前記抵抗切り替え部は、
前記電圧制御部の前記第2の電圧検出素子の他端に制御端子が接続され、前記第4抵抗と前記第2端子との間に一端及び他端が接続され、前記第2の電圧検出素子が導通した時にオンする第2のスイッチング素子と、
前記第2のスイッチング素子の前記一端に制御端子が接続され、前記第3抵抗と前記第2端子との間に一端及び他端が接続され、前記第2のスイッチング素子がオンした時にオフする第3のスイッチング素子と、を有する
ことを特徴とする請求項11に記載のLED点灯装置。 - 前記第1のLED素子と前記第2のLED素子は、それぞれ、直列接続された複数のLEDで構成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項12の何れかに記載のLED点灯装置。 - 請求項1から請求項13の何れかに記載の第1のLED点灯装置と、
請求項1から請求項13の何れかに記載の第2のLED点灯装置と、
周囲の光の光量が予め定められた基準光量以上の場合、第1の交流電圧を前記第1及び第2のLED点灯装置に交互に供給し、一方、前記光量が前記基準光量より低い場合、前記第1の交流電圧より実効値が低い第2の交流電圧を前記第1及び第2のLED点灯装置に交互に供給する点灯制御部と、を備える
ことを特徴とする表示装置。
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