JP2001313424A

JP2001313424A - 発光ダイオード駆動装置

Info

Publication number: JP2001313424A
Application number: JP2000130606A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Shimizu; 恵一清水; Toshihiko Sasai; 敏彦笹井; Kazutoshi Mita; 一敏三田; Yuji Takahashi; 雄治高橋; Masahiko Kamata; 征彦鎌田; Shinichiro Matsumoto; 晋一郎松本; Hideo Kozuka; 日出夫小塚
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2001-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】電流制限要素における電力損失が少なく、入力
電流歪が少なくて、しかも比較的安価な発光ダイオード
駆動装置を提供する。【解決手段】発光ダイオード群ＬＥＤＧをインピーダン
ス反転回路ＺＲＣからなる電流制限要素を介して交流電
源に接続した。交流電源は、高周波および低周波のいず
れであってもよい。インピーダンス反転回路ＺＲＣと
は、負荷インピーダンスの変化に対して入力インピーダ
ンスが負の相関を呈する回路をいう。負荷と直列の第１
および第２のインダクタＬ１、Ｌ２と、その直列部分の
接続点に負荷と並列的に接続したコンデンサＣ１とから
なるＴ形回路網、負荷と直列のインダクタＬと、その両
端に負荷と並列的に接続した第１および第２のコンデン
サＣ１、Ｃ２とからなるπ形回路網、または１／４波長
または１／４波長を基本としてその奇数倍の波長の同軸
線路などによりインピーダンス反転回路ＺＲＣを形成で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電流制限要素を備
えた発光ダイオード駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発光ダイオードを駆動する場合、
発光ダイオードと直列に電流制限要素を接続するのが一
般的である。以下、従来の発光ダイオード駆動装置につ
いて図９ないし図１５を参照して説明する。なお、図
中、同一部分については同一符号を付している。

【０００３】図９は、従来の発光ダイオード駆動装置の
第１の例を示す回路図である。

【０００４】図において、１１１は交流電源、１１２は
発光ダイオード群、１１３は電流制限要素である。

【０００５】発光ダイオード群１１２は、逆極性に接続
された第１の発光ダイオード１１２ａおよび第２の発光
ダイオード１１２ｂを備えている。そして、第１の発光
ダイオード１１２ａは、交流電源１１１が正極性のとき
に駆動される。第２の発光ダイオード１１２ｂは、交流
電源１１１が負極性のときに駆動される。

【０００６】電流制限要素１１３は、抵抗器からなり、
電源電圧のいずれの極性のときにも発光ダイオード群に
流れる入力電流を所定値に制限する。

【０００７】図１０は、従来の発光ダイオード駆動装置
の第２の例を示す回路図である。

【０００８】第２の例は、電流制限要素１１３をコンデ
ンサによって構成したものである。

【０００９】図１１は、従来の発光ダイオード駆動装置
の第３の例を示す回路図である。

【００１０】第３の例は、低周波交流を全波整流器１１
４および平滑コンデンサ１１５により平滑化された直流
に変換し、さらに高周波インバータ１１６によって直流
を高周波に変換して、発光ダイオード群１１２を高周波
で駆動する。電流制限要素１１３にはインダクタを用い
ている。なお、１１７は高周波フィルタ、１１８は直流
カットコンデンサである。また、高周波インバータ１１
６は、一対のスイッチング素子１１６ａ、１１６ｂおよ
びゲートドライブ回路１１６ｃを主体として構成された
ハーフブリッジ形インバータからなる。

【００１１】図１２は、従来の発光ダイオード駆動装置
の第４の例を示す回路図である。

【００１２】第４の例は、昇圧チョッパ１１９および降
圧チョッパ１２０を用いている。加えて、発光ダイオー
ド群１１２´に流れる電流を抵抗器１２１で検出し、こ
れを演算増幅器１２２で基準電圧源１２３と比較してパ
ルス幅変調（ＰＷＭ）回路１２４に制御入力させること
によって降圧チョッパ１２０を電流帰還制御する構成で
ある。このため、安定化された直流によって発光ダイオ
ード群１１２´を直流駆動できる。なお、発光ダイオー
ド群１１２´は、直流駆動のため逆極性に接続されてい
ない。また、昇圧チョッパ１１９は、インダクタ１１９
ａ、スイッチング素子１１９ｂ、ダイオード１１９ｃ、
平滑コンデンサ１１５およびゲートドライブ回路１１９
ｄを主体として構成されている。さらに、降圧チョッパ
１２０は、スイッチング素子１２０ａ、ダイオード１２
０ｂ、インダクタ１２０ｃおよびゲートドライブ回路１
２０ｄを主体として構成されている。

【００１３】次に、図１３ないし図１５を参照して従来
の各例における発光ダイオード駆動装置の電源電圧およ
び波形入力電流の波形について説明する。なお、図中、
Ｖは電源電圧波形、Ｉは入力電流波形、をそれぞれ示
す。

【００１４】図１３は、従来の発光ダイオード駆動装置
の第１の例における電源電圧および入力電流の波形を示
す波形図である。

【００１５】図１４は、従来の発光ダイオード駆動装置
の第２の例における電源電圧および入力電流の波形を示
す波形図である。

【００１６】図１５は、従来の発光ダイオード駆動装置
の第４の例における電源電圧および入力電流の波形を示
す波形図である。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】第１の例は、回路構成
が簡単な利点はあるが、抵抗器の電力損失が大きくて光
源としてのエネルギー効率が悪いとともに、入力電流に
高調波が多いという問題がある。すなわち、図１３から
理解できるように、第１の例においては、電源電圧のゼ
ロクロス付近に入力電流に休止期間が生じるために高調
波が多くなる。

【００１８】第２の例は、第１の例と同様に回路構成が
簡単で電流限流要素１１３における電力損失の問題は解
消するが、電流安定性が悪い。また、図１４から理解で
きるように、入力電流の位相が進むとともに波形が悪く
なるため、力率、高調波ともに悪化するという問題があ
る。

【００１９】第３の例は、電流限流要素１１３に電力損
失のないリアクタンス素子を用いることができる点では
例２と同様であるとともに、さらに入力電流の位相を電
源電圧の位相と同相にすることができる。しかしなが
ら、入力電流のゼロクロス付近に図１３に示す例１の場
合とほぼ同様な休止期間が生じてしまい、したがって、
高調波が多くなるという問題がある。

【００２０】第４の例は、昇圧チョッパ１１９が力率改
善（ＰＦＣ）回路として作用するので、入力電流波形を
電源電圧波形とほぼ相似させることができるが、回路構
成が複雑でコストが嵩むという問題がある。

【００２１】本発明は、電流制限要素における電力損失
が少なく、入力電流歪が少なくて、しかも比較的安価な
発光ダイオード駆動装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の発光ダ
イオード駆動装置は、入力端が交流電源に接続するイン
ピーダンス反転回路と；インピーダンス反転回路の出力
端間に接続されて交流の一方の極性で駆動される第１の
発光ダイオードおよび他方の極性で駆動される第２の発
光ダイオードを備えた発光ダイオード群と；を具備して
いることを特徴としている。

【００２３】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。

【００２４】「インピーダンス反転回路」とは、負荷イ
ンピーダンスの変化に対して入力インピーダンスが負の
相関を呈する回路をいう。たとえば、負荷と直列な第１
および第２のインダクタの直列回路の接続点にコンデン
サの一端を接続したいわゆるＴ形インピーダンス網、負
荷と直列なインダクタの両端に第１および第２のコンデ
ンサを接続したいわゆるπ形インピーダンス網、または
１／４波長または１／４波長を基本として奇数倍の長さ
の同軸線路などをインピーダンス反転回路として用いる
ことができる。

【００２５】また、インピーダンス反転回路は、理想的
には、負荷インピーダンスと入力インピーダンスとの積
が一定になるが、実際的にはそこまで厳密に要求する必
要がない。たとえば、特性を本質的に変更しない範囲で
回路定数を改変することにより、コストを低減するなど
実用面における優位性を追求することが許容される。

【００２６】発光ダイオード群は、交流の一方の極性で
駆動される第１の発光ダイオードと、他方の極性で駆動
される第２の発光ダイオードとを備えていればよく、そ
の数、発光色および接続の態様などは制限されない。

【００２７】交流は、その周波数が制限されない。した
がって、低周波交流たとえば商用周波数でもよいし、高
周波であってもよい。なお、高周波の半波によるパルス
電流でスーパーリニア−形の発光ダイオードを駆動する
ことにより、光出力が多くなる。また、直流を高周波に
変換するために、各種の回路方式の高周波インバータを
用いることができる。

【００２８】そうして、本発明においては、インピーダ
ンス反転回路を介して発光ダイオード群を交流電源に接
続して、交流により駆動することにより、入力電流が電
源電圧と同相になり、波形が休止期間のない正弦波また
はその類似波形になる。したがって、入力力率が１で、
しかも高調波電流成分が少なくなる。

【００２９】また、インピーダンス反転回路は、インダ
クタおよびコンデンサで構成することができるので、原
理的には電力損失を生じないから、電力消費が少ない。

【００３０】さらに、負荷電圧の変動に対して負荷電流
の変動が少ない。たとえば、負荷電圧変動２０％に対し
て負荷電流（平均電流）は１％程度である。このこと
は、周囲温度の変化や発光ダイオードのチップの温度上
昇により、発光ダイオードの端子電圧が変化しても、負
荷電流の変化は無視し得る程度である。

【００３１】さらにまた、発光ダイオードの接続数を変
えたり、動作電圧特性の異なる発光ダイオードに変更し
たしたりした場合などであっても、駆動電流を一定に保
持することができる。

【００３２】さらにまた、電源電圧変動に対する負荷電
流の変動は、通常の商用交流電源を利用する場合におい
て、特段問題はない程度である。

【００３３】請求項２の発明の発光ダイオード駆動装置
は、請求項１記載の発光ダイオード駆動装置において、
インピーダンス反転回路は、交流電源に対して発光ダイ
オード群と直列に接続される第１および第２のインダク
タ、ならびに交流電源に対して第１のインダクタと直列
に接続されるとともに、発光ダイオード群に対して第２
のインダクタと直列に接続されるコンデンサを含んで構
成されていることを特徴としている。

【００３４】本発明は、いわゆるＴ形回路網により構成
したインピーダンス反転回路を備えている構成を規定し
ている。

【００３５】請求項３の発明のインピーダンス反転回路
は、請求項１記載の発光ダイオード駆動装置において、
交流電源に対して発光ダイオード群と直列に接続される
インダクタ、インダクタの交流電源側において交流電源
に並列に接続される第１のコンデンサ、ならびにインダ
クタの発光ダイオード群側において発光ダイオード群と
直列に接続される第２のコンデンサを含んで構成されて
いることを特徴としている。

【００３６】本発明は、いわゆるπ形回路網により構成
したインピーダンス反転回路を備えている構成を規定し
ている。

【００３７】請求項４の発明の発光ダイオード駆動装置
は、請求項１記載の発光ダイオード駆動装置において、
インピーダンス反転回路は、１／４波長または１／４波
長を基本として奇数倍の長さの同軸線路により構成され
ていることを特徴としている。

【００３８】本発明は、１／４波長または１／４波長を
基本として奇数倍の長さの同軸線路により構成したイン
ピーダンス反転回路を備えている構成を規定している。

【００３９】上記同軸線路は、そのインダクタンスがコ
ンデンサやインダクタと較べて構造が簡単なので、高周
波を用いて駆動する場合に好適である。

【００４０】また、上記同軸線路を電源と発光ダイオー
ドとの間を接続する導体線路として利用することができ
るので、両者を離間して配設することができる。

【００４１】請求項５の発明の発光ダイオード駆動装置
は、請求項１ないし３のいずれか一記載の発光ダイオー
ド駆動装置において、交流電源は、非平滑直流電圧を出
力する整流化直流電源、および非平滑直流電圧を入力し
て高周波電圧を発生する電圧形高周波インバータを含ん
で構成されていることを特徴としている。

【００４２】本発明は、発光ダイオードを高周波駆動す
る場合に好適な交流電源の構成を規定している。

【００４３】すなわち、本発明における交流電源は、非
平滑直流を電圧形高周波インバータに入力して高周波を
発生する。なお、「電圧形高周波インバータ」とは、出
力電圧／出力電流によって求められる負荷インピーダン
スに比して内部インピーダンスが十分に小さいインバー
タをいう。たとえば、スイッチと逆並列に帰還ダイオー
ドが接続されていて、負荷に電圧源として方形波の高周
波交流を供給するインバータである。たとえば、ハーフ
ブリッジ形高周波インバータなどが該当する。

【００４４】そうして、本発明においては、入力電流が
休止期間のない波形になり、高調波歪が照明器具に対す
る規格を満足させることができる程度に低減する。

【００４５】また、発光ダイオードを高周波交流の半波
によりパルス電流駆動することができるので、スーパー
リニア−形の発光ダイオードを用いた場合には、光出力
を大きくすることができる。

【００４６】さらに、インピーダンス反転回路に昇降圧
作用を受け持たせることができるので、発光ダイオード
や高周波インバータの回路動作点の設定に自由度が増え
る。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００４８】図１は、本発明の発光ダイオード駆動装置
の第１の実施形態を示す回路図である。

【００４９】図において、ＡＳは低周波交流電源、ＺＲ
Ｃはインピーダンス反転回路、ＬＥＤＧは発光ダイオー
ド群である。

【００５０】低周波交流電源ＡＳは、商用交流電源から
なる。

【００５１】インピーダンス反転回路ＺＲＣは、第１お
よび第２のインダクタＬ１、Ｌ２ならびにコンデンサＣ
１を備えていわゆるＴ形回路網を形成している。第１お
よび第２のインダクタＬ１、Ｌ２は、低周波交流電源Ａ
Ｓの両端間に対して後述する発光ダイオード群ＬＥＤＧ
と直列に接続している。コンデンサＣ１は、第１および
第２のインダクタＬ１、Ｌ２の接続点と、低周波交流電
源ＡＳおよび発光ダイオード群ＬＥＤＧの接続点との間
に接続している。すなわち、コンデンサＣ１は、低周波
交流電源ＡＳに対して第１のインダクタＬ１と直列接続
している。また、発光ダイオード群ＬＥＤＧに対して第
２のインダクタＬ２と直列接続している。

【００５２】発光ダイオード群ＬＤＥＧは、交流の一方
の極性に対して順方向である第１の発光ダイオードＬＥ
Ｄａと、交流の他方の極性に対して順方向である第２の
発光ダイオードＬＥＤｂとから構成されている。さら
に、第１の発光ダイオードＬＥＤａと第２の発光ダイオ
ードＬＥＤｂとを１個ごとに並列接続してダイオード対
ＤＰを形成し、複数のダイオード対ＤＰを直列接続して
発光ダイオード群ＬＥＤＧが構成されている。

【００５３】

【実施例】低周波交流電源：交流１００Ｖ、５０Ｈｚインピーダンス反転回路ＺＲＣ：第１および第２のイン
ダクタＬ１、Ｌ２のインダクタンス６．８Ｈ、コンデン
サＣ１の静電容量１．５μＦ、共振周波数は電源周波数
と一致している。発光ダイオード群ＬＥＤＧ：全体の動作電圧９０Ｖ入力電流：２０ｍＡ負荷電圧変動２０％に対して、負荷電流（平均電流）変
動は、１％程度であった。電源電圧変動２０％に対し
て、負荷電流変動は、２０％であった。

【００５４】図２は、本発明の発光ダイオード駆動装置
の第１の実施形態における電源電圧および入力電流の波
形を示す波形図である。

【００５５】図において、（ａ）は電源電圧波形Ｖ、コ
ンデンサＣ１の端子電圧波形Ｖｃ、発光ダイオード群Ｌ
ＥＤＧの端子電圧波形Ｖｌを示し、（ｂ）は入力電流波
形Ｉ、発光ダイオード群ＬＥＤＧに流れる電流波形Ｉｌ
を示す。

【００５６】図から理解できるように、本実施形態にお
いては、入力電圧波形Ｖおよび入力電流波形とは同相で
あり、入力電流波形はほぼ完全な正弦波である。したが
って、力率は１で、高調波成分は極めて少ない。

【００５７】図３は、本発明に用いるインピーダンス反
転回路を説明する説明図である。

【００５８】図において、図１と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。ｔ１、ｔ２は入力端
子、Ｒ_Ｌは負荷インピーダンスである。

【００５９】そうして、負荷インピーダンスＲ_Ｌを増減
したときの入力端子ｔ１、ｔ２から見たインピーダンス
が入力インピーダンスＲ_ＩＮである。

【００６０】図４は、本発明に用いるインピーダンス反
転回路のインピーダンス特性を示すグラフである。

【００６１】図において、横軸は負荷インピーダンスＲ
_Ｌを、縦軸は入力インピーダンスＲ _ＩＮを、曲線はイン
ピーダンス反転回路のインピーダンス特性を、それぞれ
示す。

【００６２】図から明らかなように、インピーダンス反
転回路ＺＲＣは、負荷インピーダンスＲ_Ｌを減少する
と、入力インピーダンスＲ_ＩＮは増加する。反対に、負
荷インピーダンスＲ_Ｌを増加すると、入力インピーダン
スＲ_ＩＮは減少する。

【００６３】そうして、理想的なインピーダンス反転回
路の場合、インピーダンス特性曲線は双曲線状になる。
これに対して、仮に直線であってとしても、上述したよ
うにインピーダンス反転作用があるので、本発明にいう
インピーダンス反転回路に該当する。

【００６４】図５は、本発明の発光ダイオード駆動装置
の第２の実施形態を示す回路図である。

【００６５】図において、図１と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、インピ
ーダンス反転回路ＺＲＣがいわゆるπ形回路網からなる
点で異なる。

【００６６】すなわち、インピーダンス反転回路ＺＲＣ
は、インダクタＬ３、ならびに第１および第２のコンデ
ンサＣ２、Ｃ３を備えていわゆるπ形回路網を形成して
いる。インダクタＬは、低周波交流電源ＡＳの両端間に
対して発光ダイオード群ＬＥＤＧと直列に接続してい
る。第１のコンデンサＣ２は、インダクタＬの低周波交
流電源ＡＳ側において低周波交流電源ＡＳに並列接続し
ている。第２のコンデンサＣ３は、インダクタＬの負荷
側において、発光ダイオード群ＬＥＤＧに並列接続して
いる。

【００６７】図６は、本発明の発光ダイオード駆動装置
の第３の実施形態を示す回路図である。

【００６８】図において、図１と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、交流電
源が非平滑整流化直流電源ＲＤＣおよび高周波インバー
タＨＦＩにより構成されている点で主として異なる。

【００６９】すなわち、低周波交流電源ＡＳの両端に高
周波フィルタＨＦを介して整流化直流電源ＲＤＣ、高周
波インバータＨＦＩを順次接続している。

【００７０】非平滑整流化直流電源ＲＤＣは、全波整流
回路からなり、バイパスコンデンサＣｂを直流出力端間
に接続しているが、平滑コンデンサは接続していない。
したがって、その直流出力端から得られる直流電圧は、
非平滑直流電圧である。

【００７１】高周波インバータＨＦＩは、電圧形インバ
ータであるところのハーフブリッジ形インバータからな
り、一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２およびゲートド
ライブ回路ＧＤＣを主構成要素としている。一対のスイ
ッチング素子Ｑ１、Ｑ２は、非平滑整流化直流電源ＲＤ
Ｃの直流出力端間に直列接続している。ゲートドライブ
回路ＧＤＣは、一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のゲ
ート・ソース間にゲートドライブ信号を供給するように
接続している。

【００７２】なお、図中Ｃｄは直流カットコンデンサ
で、インピーダンス反転回路ＺＲＣ側へ直流が流出しな
いように阻止する。

【００７３】そうして、高周波インバータＨＦＩの端子
ａ、ｂ間には、方形波の高周波電圧が出力され、直流カ
ットコンデンサＣｄおよびインピーダンス反転回路ＺＲ
Ｃを介して発光ダイオード群ＬＥＤＧに印加される。こ
れにより、発光ダイオード群ＬＥＤＧには高周波の電流
が流れ、各発光ダイオードには、パルス電流が流れて駆
動される。

【００７４】図７は、本発明の発光ダイオード駆動装置
の第３の実施形態における電源電圧および入力電流の波
形を示す波形図である。

【００７５】図において、Ｖは電源電圧波形、Ｉは入力
電流波形、Ｉｌは発光ダイオード群ＬＥＤＧに流れる負
荷電流波形、をそれぞれ示す。

【００７６】入力電流波形は、正弦波の中央部がいくら
か押し潰されたようになっているが、休止期間がなく、
波形も連続的に緩やかに変化しているので、高調波歪は
少なく、照明器具に要求される高調波歪量の限度内に入
る。

【００７７】負荷電流波形は、その包絡線がほぼ正弦波
になっている。

【００７８】図８は、本発明の発光ダイオード駆動装置
の第４の実施形態を示す回路図である。

【００７９】図において、図６と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、高周波
インバータＨＦＩが一石式インバータにより構成されて
いるとともに、インピーダンス反転回路ＺＲＣが１／４
波長の同軸線路によって構成され、さらに発光ダイオー
ド群ＬＥＤＧの接続態様が変更されている点で異なる。

【００８０】すなわち、高周波インバータＨＦＩは、Ｌ
Ｃ共振回路ＲＣ、スイッチング素子Ｑ３およびゲートド
ライブ回路ＧＤＣを主構成要素として構成されている。
ＬＣ共振回路ＲＣは、インダクタＬ４およびコンデンサ
Ｃ４の並列共振回路を形成していて、その一端は非平滑
直流電源ＲＤＣの正極に接続し、他端がスイッチング素
子Ｑ４を介して同じく負極に接続している。また、ＬＣ
共振回路ＲＣのインダクタL４には、２次巻線ｗｓが磁
気結合して、出力トランスＴを構成している。

【００８１】インピーダンス反転回路ＺＲＣは、１／４
波長の同軸線路からなり、その入力端が出力トランスＴ
の２次巻線ｗｓの両端に接続されている。また、出力端
は発光ダイオード群ＬＥＤＧに接続している。

【００８２】発光ダイオード群ＬＥＤＧは、複数の第１
の発光ダイオードＬＥＤａおよび第２の発光ダイオード
ＬＥＤｂがそれぞれ直列接続されてから、逆並列に接続
されている。

【００８３】

【発明の効果】請求項１ないし５の各発明によれば、発
光ダイオード群をインピーダンス反転回路からなる電流
制限要素を介して交流電源に接続したことにより、電流
制限要素における電力損失が少なく、入力電流に休止期
間が生じないことで入力電流の高調波歪が少なくて、し
かも比較的安価な発光ダイオード駆動装置を提供するこ
とができる。

【００８４】請求項２の発明によれば、加えて第１およ
び第２のインダクタ、ならびにコンデンサからなるいわ
ゆるＴ形回路網によってインピーダンス反転回路が構成
されている発光ダイオード駆動装置を提供することがで
きる。

【００８５】請求項３の発明によれば、加えてインダク
タ、ならびに第１および第２のコンデンサからなるいわ
ゆるπ形回路網によってインピーダンス反転回路が構成
されている発光ダイオード駆動装置を提供することがで
きる。

【００８６】請求項４の発明によれば、加えて１／４波
長または１／４波長を基本として奇数倍の長さの同軸線
路によってインピーダンス反転回路が構成されている発
光ダイオード駆動装置を提供することができる。

【００８７】請求項５の発明によれば、加えて交流電源
が非平滑直流電圧を出力する整流化直流電源、および非
平滑直流電圧を入力して高周波電圧を発生する電圧形高
周波インバータを含んで構成されていることにより、比
較的簡単な回路構成でありながら高周波交流の半波によ
りパルス電流駆動を行うとともに、入力電流に休止期間
が生じないで、高力率、低高調波歪の発光ダイオード駆
動装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発光ダイオード駆動装置の第１の実施
形態を示す回路図

【図２】本発明の発光ダイオード駆動装置の第１の実施
形態における電源電圧および入力電流の波形を示す波形
図

【図３】本発明に用いるインピーダンス反転回路を説明
する説明図

【図４】本発明に用いるインピーダンス反転回路のイン
ピーダンス特性を示すグラフ

【図５】本発明の発光ダイオード駆動装置の第２の実施
形態を示す回路図

【図６】本発明の発光ダイオード駆動装置の第３の実施
形態を示す回路図

【図７】本発明の発光ダイオード駆動装置の第３の実施
形態における電源電圧および入力電流の波形を示す波形
図

【図８】本発明の発光ダイオード駆動装置の第４の実施
形態を示す回路図

【図９】従来の発光ダイオード駆動装置の第１の例を示
す回路図

【図１０】従来の発光ダイオード駆動装置の第２の例を
示す回路図

【図１１】従来の発光ダイオード駆動装置の第３の例を
示す回路図

【図１２】従来の発光ダイオード駆動装置の第４の例を
示す回路図

【図１３】従来の発光ダイオード駆動装置の第１の例に
おける電源電圧および入力電流の波形を示す波形図であ
る。

【図１４】従来の発光ダイオード駆動装置の第２の例に
おける電源電圧および入力電流の波形を示す波形図

【図１５】従来の発光ダイオード駆動装置の第４の例に
おける電源電圧および入力電流の波形を示す波形図

【符号の説明】

ＡＳ…低周波交流電源ＺＲＣ…インピーダンス反転回路Ｌ１…第１のインダクタＬ２…第２のインダクタＣ１…コンデンサＬＥＤＧ…発光ダイオード群ＬＥＤａ…第１の発光ダイオードＬＥＤｂ…第２の発光ダイオードＤＰ…発光ダイオード対

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三田一敏東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者高橋雄治東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者鎌田征彦東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者松本晋一郎東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者小塚日出夫東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内Ｆターム(参考） 3K073 CJ17 5F041 BB13 BB23 BB24 BB34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力端が交流電源に接続するインピーダン
ス反転回路と；インピーダンス反転回路の出力端間に接
続されて交流の一方の極性で駆動される第１の発光ダイ
オードおよび他方の極性で駆動される第２の発光ダイオ
ードを備えた発光ダイオード群と；を具備していること
を特徴とする発光ダイオード駆動装置。
【請求項２】インピーダンス反転回路は、交流電源に対
して発光ダイオード群と直列に接続される第１および第
２のインダクタ、ならびに交流電源に対して第１のイン
ダクタと直列に接続されるとともに、発光ダイオード群
に対して第２のインダクタと直列に接続されるコンデン
サを含んで構成されていることを特徴とする請求項１記
載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項３】インピーダンス反転回路は、交流電源に対
して発光ダイオード群と直列に接続されるインダクタ、
インダクタの交流電源側において交流電源に並列に接続
される第１のコンデンサ、ならびにインダクタの発光ダ
イオード群側において発光ダイオード群と直列に接続さ
れる第２のコンデンサを含んで構成されていることを特
徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項４】インピーダンス反転回路は、１／４波長ま
たは１／４波長を基本として奇数倍の長さのを基本とし
て奇数倍の長さの同軸線路により構成されていることを
特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項５】交流電源は、非平滑直流電圧を出力する整
流化直流電源、および非平滑直流電圧を入力して高周波
電圧を発生する電圧形高周波インバータを含んで構成さ
れていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
一記載の発光ダイオード駆動装置。