JP2008258428A - 照明用白色ｌｅｄ駆動回路並びにこれを備えた照明装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の白色ＬＥＤを直列に接続した直列接続体を複数列並列に接続している白色ＬＥＤ群を駆動する回路であって、異常が発生しどこかの列で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の光量低下を抑えることができる照明用白色ＬＥＤ駆動回路を提供する。
【解決手段】複数の白色ＬＥＤを直列に接続した直列接続体６＿１〜６＿ｎを複数列（ｎ列）並列に接続している白色ＬＥＤ群を駆動する回路であって、前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことを検出するオープン検出回路１７と、オープン検出回路１７によりオープン状態が検出された場合に、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列のうちの少なくとも一列において前記白色ＬＥＤに流れる電流を、前記オープン検出回路によりオープン状態が検出されていない場合に比べて増加させる電流制御回路１８とを備える照明用白色ＬＥＤ駆動回路。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明用白色ＬＥＤを駆動する照明用白色ＬＥＤ駆動回路並びにこれを備えた照明装置及び電子機器に関するものである。

近年、照明において従来の蛍光灯に置き換わるものとして、白色ＬＥＤを用いた照明装置（白色ＬＥＤ照明装置）が製品化されている。この白色ＬＥＤ照明装置は、蛍光灯に比べ長寿命であるというメリットを有している。

白色ＬＥＤ照明装置においては、通常、コイル及びダイオードを具備するチョッパ方式レギュレータにより白色ＬＥＤを駆動し、複数の白色ＬＥＤを直列に接続することにより白色ＬＥＤに流す電流を一定に保ち、個々の白色ＬＥＤの輝度ばらつきを少なくしている。しかし、白色ＬＥＤ照明装置において高光量が要求される場合には、白色ＬＥＤを多く必要とするため、複数の白色ＬＥＤを直列に接続した直列接続体を複数列設け、その複数列の直列接続体を並列に接続している。

ここで、従来の白色ＬＥＤ照明装置の一構成例を図１０に示す。図１０に示す従来の白色ＬＥＤ照明装置は、直流電源１の出力電圧を平滑して入力電圧Ｖ_INとするコンデンサ２と、白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１５、ダイオード４、コイル３、及びコンデンサ５からなる降圧型チョッパレギュレータである照明用白色ＬＥＤ駆動回路と、複数の白色ＬＥＤを直列に接続した直列接続体６＿１〜６＿ｎと、各直列接続体６＿１〜６＿ｎのカソード側にそれぞれ接続される負荷抵抗７＿１〜７＿ｎとによって構成される。各直列接続体６＿１〜６＿ｎは並列接続され、アノード側が照明用白色ＬＥＤ駆動回路の出力端に接続される。

白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１５は、ＮＰＮトランジスタである出力トランジスタ８と、ＰＷＭ制御回路１４と、入力電圧Ｖ_INを入力する端子Ｔ１と、パルス状電圧Ｖ_SWを出力する端子Ｔ２と、フィードバック電圧Ｖ_FBを入力する端子Ｔ３と、グランド電位に接続される端子Ｔ４とを備えている。そして、ＰＷＭ制御回路１４は、誤差増幅器９と、基準電圧Ｖ_REFを出力する基準電圧回路１０と、三角波を発振する発振回路１１と、ＰＷＭコンパレータ１２と、出力トランジスタ駆動回路１３とを備えている。

上記構成の図１０に示す従来の白色ＬＥＤ照明装置では、端子Ｔ３に入力されるフィードバック電圧Ｖ_FBの値が直列接続体６＿１を流れる電流の値と負荷抵抗７＿１の値との積となり、そのフィードバック電圧Ｖ_FBと基準電圧回路１０から出力される基準電圧Ｖ_REFとの誤差を誤差増幅器９が増幅して出力し、誤差増幅器９の出力と発振回路１１から発振される三角波とをＰＷＭコンパレータ１２が比較して誤差増幅器９の出力をパルス幅変調したＰＷＭ信号を生成し、そのＰＷＭ信号に応じて出力トランジスタ駆動回路１３が出力トランジスタ８のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。

出力トランジスタ８がＯＮのときは、端子Ｔ１から出力トランジスタ８、コイル３へと電流が流れ、コイル３にエネルギーが蓄えられると共に白色ＬＥＤへ電流が供給される。一方、出力トランジスタ８がＯＦＦのときは、コイル３に蓄えられていたエネルギーがダイオード４を介して放出され、白色ＬＥＤへ電流が供給される。直列接続体６＿１に流れる電流は、基準電圧回路１０から出力される基準電圧Ｖ_REFの値と負荷抵抗７＿１の値によって設定され、一定の電流とすることができる。直列接続体６＿２〜６＿ｎに流れる電流はそれぞれ、接続されている負荷抵抗の値によって設定される。負荷抵抗７＿１〜７＿ｎの値を同一に設定すると、直列接続体６＿１〜６＿ｎそれぞれに流れる電流を略同一にすることができる。

特開２００４−３９６８４号公報 特開２００３−２０８９９３号公報 特開２０００−２３０９５９号公報

しかしながら、上記構成の図１０に示す従来の白色ＬＥＤ照明装置では、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合、その列の白色ＬＥＤが全て消灯してしまうため照明として暗くなってしまうという問題が発生する。

尚、特許文献１で提案されている照明装置は、２つのカレントミラー回路を用いて、２列の並列に接続したＬＥＤの発光量を調整するもので、ＬＥＤが１灯でも断線に至った場合には全灯が消灯するので、上記問題を解決するものではない。

また、特許文献２で提案されているＬＥＤ照明装置は、直列接続した各ＬＥＤと並列にスイッチを設けることで、１個が断線しても他のＬＥＤを点灯するように制御するもので、上記問題を解決するものではない。

また、特許文献３で提案されている断線検出装置は、ＬＥＤ信号灯の半断線を検出するもので、上記問題を解決するものではない。

本発明は、上記問題に鑑み、複数の白色ＬＥＤを直列に接続した直列接続体を複数列並列に接続している白色ＬＥＤ群を駆動する回路であって、異常が発生しどこかの列で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の光量低下を抑えることができる照明用白色ＬＥＤ駆動回路並びにこれを備えた照明装置及び電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る照明用白色ＬＥＤ駆動回路は、複数の白色ＬＥＤを直列に接続した直列接続体を複数列並列に接続している白色ＬＥＤ群を駆動する回路であって、前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことを検出するオープン検出回路と、前記オープン検出回路によって前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことが検出された場合に、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列のうちの少なくとも一列において前記白色ＬＥＤに流れる電流を、前記オープン検出回路によって前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことが検出されていない場合に比べて増加させる電流制御回路とを備える構成としている。

このような構成によると、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の光量低下を抑えることができる。

また、前記複数列の各列において前記直列接続体が電流源に接続されており、前記オープン検出回路が、前記複数列の各列における前記直列接続体と前記電流源との接続ノード電圧を入力し、その入力に基づいて前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことを検出するようにしてもよい。

また、前記オープン検出回路が、前記白色ＬＥＤ群の照度を検出する照度センサーの出力信号を入力し、その入力に基づいて前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことを検出するようにしてもよい。

また、前記オープン検出回路が、前記照明用白色ＬＥＤ駆動回路の出力電流を検出する出力電流検出回路の出力信号を入力し、その入力に基づいて前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことを検出するようにしてもよい。

また、前記複数列の各列において前記直列接続体が電流源に接続されており、前記オープン検出回路が、前記複数列の各列における前記直列接続体と前記電流源との接続ノード電圧を入力し、その入力に基づいて前記複数列のどの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態であるかを検出し、前記前記オープン検出回路の検出結果に対応して前記電流制御回路が、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列のうちの一部または全部に対して、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の近傍列の前記白色ＬＥＤに流す電流を多く増加させ、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっている列から離れた列に成る程増加させる電流を少なくするようにしてもよい。これにより、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の輝度ムラが少なくなる。

また、前記オープン検出回路が、前記白色ＬＥＤ群の照度を検出する照度センサーの出力信号を入力し、その入力に基づいて前記複数列のどの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態であるかを検出し、前記前記オープン検出回路の検出結果に対応して前記電流制御回路が、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列のうちの一部または全部に対して、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の近傍列の前記白色ＬＥＤに流す電流を多く増加させ、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっている列から離れた列に成る程増加させる電流を少なくするようにしてもよい。これにより、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の輝度ムラが少なくなる。

また、上記各構成の照明用白色ＬＥＤ駆動回路において、前記オープン検出回路によって前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことが検出された場合に、前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となった旨の外部信号を前記照明用白色ＬＥＤ駆動回路の外部に出力する外部信号出力回路を備えるようにしてもよい。これにより、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となっていることを外部に知らせることが可能となる。

また、前記電流源での電圧降下が一定値以上にならないように、前記照明用白色ＬＥＤ駆動回路の出力電圧を調整する出力電圧調整回路を備えるようにしてもよい。これにより、電流源での損失が減るため効率が向上する。

また、本発明に係る照明用白色ＬＥＤ駆動回路は、例えば、降圧型チョッパレギュレータや昇圧型チョッパレギュレータで構成することができる。

また、本発明に係る照明装置は、複数の白色ＬＥＤを直列に接続した直列接続体を複数列並列に接続している白色ＬＥＤ群と、前記白色ＬＥＤ群を駆動する上記各構成の照明用白色ＬＥＤ駆動回路とを備えた構成としている。

また、本発明に係る電子機器は、上記構成の照明装置を備えた構成としている。

本発明によると、複数の白色ＬＥＤを直列に接続した直列接続体を複数列並列に接続している白色ＬＥＤ群を駆動する回路であって、異常が発生しどこかの列で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の光量低下を抑えることができる照明用白色ＬＥＤ駆動回路並びにこれを備えた照明装置及び電子機器を実現することができる。

本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を図１に示す。尚、図１において図１０と同一の部分には同一の符号を付す。

図１に示す本発明の第１実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置は、直流電源１の出力電圧を平滑して入力電圧Ｖ_INとするコンデンサ２と、白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９、ダイオード４、コイル３、及びコンデンサ５からなる降圧型チョッパレギュレータである照明用白色ＬＥＤ駆動回路と、複数の白色ＬＥＤを直列に接続した直列接続体６＿１〜６＿ｎと、照明用白色ＬＥＤ駆動回路の出力電圧Ｖ_Oを分圧してフィードバック電圧Ｖ_FBとする抵抗２０及び２１からなる分圧回路とによって構成される。各直列接続体６＿１〜６＿ｎは並列接続され、アノード側が照明用白色ＬＥＤ駆動回路の出力端に接続される。

本実施形態において用いられる白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９は、ＮＰＮトランジスタである出力トランジスタ８と、ＰＷＭ制御回路１４と、オープン検出回路１７と、電流制御回路１８と、各直列接続体６＿１〜６＿ｎに電流を流す電流源として機能するＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎと、入力電圧Ｖ_INを入力する端子Ｔ１と、パルス状電圧Ｖ_SWを出力する端子Ｔ２と、フィードバック電圧Ｖ_FBを入力する端子Ｔ３と、グランド電位に接続される端子Ｔ４と、各直列接続体６＿１〜６＿ｎのカソード側が接続される端子Ｃ₁〜Ｃ_nとを備えている。白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９内のＰＷＭ制御回路１４は、図１０に示す従来の白色ＬＥＤ照明装置が備えるＰＷＭ制御回路１４と同一であるので、図示はしていないが、誤差増幅器と、基準電圧を出力する基準電圧回路と、三角波を発振する発振回路と、ＰＷＭコンパレータと、出力トランジスタ駆動回路とを備えている。尚、出力トランジスタ８は、Ｎチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。また、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎをＮチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。

直列接続体６＿１〜６＿ｎの白色ＬＥＤを駆動する場合、電流制御回路１８がＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎのベース電圧を予め設定された第１の設定値にすることにより、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎのコレクタ電流が第１の電流値になり、第１の電流値の電流が各直列接続体６＿１〜６＿ｎの各白色ＬＥＤに流れるようになっている。

照明用白色ＬＥＤ駆動回路の出力電圧Ｖ_Oは、抵抗２０及び２１により分圧され、フィードバック電圧Ｖ_FBとなり、そのフィードバック電圧Ｖ_FBが端子Ｔ３を介してＰＷＭ制御回路１４へフィードバックされ、ＰＷＭ制御回路１４がフィードバック電圧Ｖ_FBに応じたデューティ比で出力トランジスタ８のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。

出力トランジスタ８がＯＮのときは、端子Ｔ１から出力トランジスタ８、コイル３へと電流が流れ、コイル３にエネルギーが蓄えられると共に白色ＬＥＤへ電流が供給される。一方、出力トランジスタ８がＯＦＦのときは、コイル３に蓄えられていたエネルギーがダイオード４を介して放出され、白色ＬＥＤへ電流が供給される。この出力トランジスタ８のスイッチング動作により、入力電圧Ｖ_INより降圧した出力電圧Ｖ_Oを一定に保つ。尚、ＰＷＭ制御回路１４の動作については、図１０に示す従来の白色ＬＥＤ照明装置において説明した通りであるので、ここでは説明を省略する。

図１に示す本発明の第１実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置では、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合、オープン検出回路１７がそのオープン状態を検出し、その検出結果に対応して電流制御回路１８がＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎのベース電圧を第１の設定値から第２の設定値（＞第１の設定値）に変更する。白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の直列接続体には電流は流れないので、直列接続体６＿１〜６＿ｎのうち白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列の直列接続体の白色ＬＥＤに流れる電流が第１の電流値から第２の電流値（＞第１の電流値）に増える。これにより、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の光量低下を抑えることができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を図２に示す。尚、図２において図１０と同一の部分には同一の符号を付す。

図２に示す本発明の第２実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置は、直流電源１の出力電圧を平滑して入力電圧Ｖ_INとするコンデンサ２と、白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ２２、コイル３、ダイオード４、及びコンデンサ５からなる昇圧型チョッパレギュレータである照明用白色ＬＥＤ駆動回路と、複数の白色ＬＥＤを直列に接続した直列接続体６＿１〜６＿ｎと、照明用白色ＬＥＤ駆動回路の出力電圧Ｖ_Oを分圧してフィードバック電圧Ｖ_FBとする抵抗２０及び２１からなる分圧回路とによって構成される。各直列接続体６＿１〜６＿ｎは並列接続され、アノード側が照明用白色ＬＥＤ駆動回路の出力端に接続される。

本実施形態において用いられる白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ２２は、ＮＰＮトランジスタである出力トランジスタ８と、ＰＷＭ制御回路１４と、オープン検出回路１７と、電流制御回路１８と、各直列接続体６＿１〜６＿ｎに電流を流す電流源として機能するＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎと、パルス状電圧Ｖ_SWを出力する端子Ｔ２と、フィードバック電圧Ｖ_FBを入力する端子Ｔ３と、グランド電位に接続される端子Ｔ４と、各直列接続体６＿１〜６＿ｎのカソード側が接続される端子Ｃ₁〜Ｃ_nとを備えている。白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ２２内のＰＷＭ制御回路１４は、図１０に示す従来の白色ＬＥＤ照明装置が備えるＰＷＭ制御回路１４と同一であるので、図示はしていないが、誤差増幅器と、基準電圧を出力する基準電圧回路と、三角波を発振する発振回路と、ＰＷＭコンパレータと、出力トランジスタ駆動回路とを備えている。尚、出力トランジスタ８は、Ｎチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。また、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎをＮチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。

直列接続体６＿１〜６＿ｎの白色ＬＥＤを駆動する場合、電流制御回路１８がＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎのベース電圧を予め設定された第１の設定値にすることにより、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎのコレクタ電流が第１の電流値になり、第１の電流値の電流が各直列接続体６＿１〜６＿ｎの各白色ＬＥＤに流れるようになっている。

照明用白色ＬＥＤ駆動回路の出力電圧Ｖ_Oは、抵抗２０及び２１により分圧され、フィードバック電圧Ｖ_FBとなり、そのフィードバック電圧Ｖ_FBが端子Ｔ３を介してＰＷＭ制御回路１４へフィードバックされ、ＰＷＭ制御回路１４がフィードバック電圧Ｖ_FBに応じたデューティ比で出力トランジスタ８のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。

出力トランジスタ８がＯＮのときは、コンデンサ２からコイル３、出力トランジスタ８へと電流が流れ、コイル３にエネルギーが蓄えられると共に白色ＬＥＤへ電流が供給される。一方、出力トランジスタ８がＯＦＦのときは、コイル３に蓄えられていたエネルギーがダイオード４を介して放出され、白色ＬＥＤへ電流が供給される。この出力トランジスタ８のスイッチング動作により、入力電圧Ｖ_INより昇圧した出力電圧Ｖ_Oを一定に保つ。尚、ＰＷＭ制御回路１４の動作については、図１０に示す従来の白色ＬＥＤ照明装置において説明した通りであるので、ここでは説明を省略する。

図２に示す本発明の第２実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置では、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合、オープン検出回路１７がそのオープン状態を検出し、その検出結果に対応して電流制御回路１８がＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎのベース電圧を第１の設定値から第２の設定値（＞第１の設定値）に変更する。白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の直列接続体には電流は流れないので、直列接続体６＿１〜６＿ｎのうち白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列の直列接続体の白色ＬＥＤに流れる電流が第１の電流値から第２の電流値（＞第１の電流値）に増える。これにより、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の光量低下を抑えることができる。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を図３に示す。尚、図３において図１と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図３に示す本発明の第３実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置は、図１に示す本発明の第１実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の具体例であり、オープン検出回路１７をオープン検出回路１７Ａとし、白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９を白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９Ａとしたものである。

オープン検出回路１７Ａは、端子Ｃ₁〜Ｃ_nの各電圧、すなわち直列接続体６＿１〜６＿ｎとＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎとの各接続ノードの電圧を入力する。

図３に示す本発明の第３実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置では、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合、白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の直列接続体に対応するオープン検出回路１７Ａの入力がオープンになることでオープン検出回路１７Ａがそのオープン状態を検出し、その検出結果に対応して電流制御回路１８がＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎのベース電圧を第１の設定値から第２の設定値（＞第１の設定値）に変更する。白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の直列接続体には電流は流れないので、直列接続体６＿１〜６＿ｎのうち白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列の直列接続体の白色ＬＥＤに流れる電流が第１の電流値から第２の電流値（＞第１の電流値）に増える。これにより、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の光量低下を抑えることができる。尚、本実施形態においても第１実施形態と同様に、出力トランジスタ８は、Ｎチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。また、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎをＮチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。

＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を図４に示す。尚、図４において図１と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図４に示す本発明の第４実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置は、図１に示す本発明の第１実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の他の具体例であり、オープン検出回路１７をオープン検出回路１７Ｂとし、白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９を白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９Ｂとし、直列接続体６＿１〜６＿ｎの各近傍に照度センサー２３＿１〜２３＿ｎを設け、白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９Ｂが照度センサー２３＿１〜２３＿ｎの各出力信号を入力する端子Ｓ₁〜Ｓ_nを具備する構成である。

オープン検出回路１７Ｂは、端子Ｓ₁〜Ｓ_nを介して、照度センサー２３＿１〜２３＿ｎの各出力信号を入力する。

図４に示す本発明の第４実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置では、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合、白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の直列接続体に対応する照度センサーの出力信号が照度の低下を示すことでオープン検出回路１７Ａがそのオープン状態を検出し、その検出結果に対応して電流制御回路１８がＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎのベース電圧を第１の設定値から第２の設定値（＞第１の設定値）に変更する。白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の直列接続体には電流は流れないので、直列接続体６＿１〜６＿ｎのうち白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列の直列接続体の白色ＬＥＤに流れる電流が第１の電流値から第２の電流値（＞第１の電流値）に増える。これにより、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の光量低下を抑えることができる。尚、本実施形態においても第１実施形態と同様に、出力トランジスタ８は、Ｎチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。また、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎをＮチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。また、オープン検出回路１７Ａがオープン状態を検出できるのであれば、直列接続体一つ毎に照度センサーを設けなくてもよい。

＜第５実施形態＞
本発明の第５実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を図５に示す。尚、図５において図１と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図５に示す本発明の第５実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置は、図１に示す本発明の第１実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の更に他の具体例であり、オープン検出回路１７をオープン検出回路１７Ｃとし、白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９を白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９Ｃとし、照明用白色ＬＥＤ駆動回路の出力電流を検出するための抵抗２４を設け、白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９Ｃが抵抗２４の各端電圧を入力する端子Ｒ₁〜Ｒ₂を具備する構成である。

オープン検出回路１７Ｃは、端子Ｒ₁及びＲ₂を介して、照明用白色ＬＥＤ駆動回路の出力電流に比例する抵抗２４の両端電圧を入力する。

図５に示す本発明の第５実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置では、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合、抵抗２４の両端電圧が低下することでオープン検出回路１７Ｃがそのオープン状態を検出し、その検出結果に対応して電流制御回路１８がＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎのベース電圧を第１の設定値から第２の設定値（＞第１の設定値）に変更する。白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の直列接続体には電流は流れないので、直列接続体６＿１〜６＿ｎのうち白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列の直列接続体の白色ＬＥＤに流れる電流が第１の電流値から第２の設定値（＞第１の設定値）に増える。これにより、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の光量低下を抑えることができる。尚、本実施形態においても第１実施形態と同様に、出力トランジスタ８は、Ｎチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。また、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎをＮチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。

＜第６実施形態＞
本発明の第６実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を図６に示す。尚、図６において図１と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図６に示す本発明の第６実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置は、図１に示す本発明の第１実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置において白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９を白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ２７に置換した構成である。白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ２７は、白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９において、オープン検出回路１７をオープン検出回路２５に置換し、電流制御回路１８を電流制御回路２６に置換した構成である。

オープン検出回路２５は、端子Ｃ₁〜Ｃ_nの各電圧、すなわち直列接続体６＿１〜６＿ｎとＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎとの各接続ノードの電圧を入力する。

図６に示す本発明の第６実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置では、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合、オープン検出回路１７Ａのどの入力がオープンになっているかを判別することでオープン検出回路２５がどの列の直列接続体の白色ＬＥＤがオープン状態であるかを検出し、その検出結果に対応して電流制御回路２６がＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎのベース電圧を第１の設定値から増加させ、白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の直列接続体の近傍列の直列接続体に流す電流を多く増やし、離れた列に成る程増やす電流を少なくする。例えば、直列接続体６＿３の白色ＬＥＤがオープン状態になり消灯した場合、端子Ｃ₃がオープンになり、これをオープン検出回路２５により検出し、電流制御回路２６により直列接続体６＿３の近傍列である直列接続体６＿２の白色ＬＥＤ列に流す電流を多く増やし、直列接続体６＿２、６＿１と離れるに従って増やす電流を少なくする。これにより、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の光量低下を抑えることができるとともに、第１〜５実施形態に比べて異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の輝度ムラが少なくなる。

異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合に、白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列すべてについて電流を増やしてもよいが、白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列の一部についてのみ電流を増やすようにしてもよい。

尚、本実施形態においても第１実施形態と同様に、出力トランジスタ８は、Ｎチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。また、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎをＮチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。

＜第７実施形態＞
本発明の第７実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を図７に示す。尚、図７において図１と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図７に示す本発明の第７実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置は、図１に示す本発明の第１実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置において白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９を白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ３０に置換し、直列接続体６＿１〜６＿ｎの各近傍に照度センサー２３＿１〜２３＿ｎを設けた構成である。白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ３０は、白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９において、オープン検出回路１７をオープン検出回路２８に置換し、電流制御回路１８を電流制御回路２９に置換し、照度センサー２３＿１〜２３＿ｎの各出力信号を入力する端子Ｓ₁〜Ｓ_nを備える構成である。

オープン検出回路２８は、端子Ｓ₁〜Ｓ_nを介して、照度センサー２３＿１〜２３＿ｎの各出力信号を入力する。

図７に示す本発明の第７実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置では、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合、照度センサー２３＿１〜２３＿ｎの各出力信号のどれが照度の低下を示しているかを判別することでオープン検出回路２８がどの列の直列接続体の白色ＬＥＤがオープン状態であるかを検出し、その検出結果に対応して電流制御回路２９がＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎのベース電圧を第１の設定値から増加させ、白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の直列接続体の近傍列の直列接続体に流す電流を多く増やし、離れた列に成る程増やす電流を少なくする。例えば、直列接続体６＿３の白色ＬＥＤがオープン状態になり消灯した場合、端子Ｃ₃がオープンになり、これをオープン検出回路２８により検出し、電流制御回路２９により直列接続体６＿３の近傍列である直列接続体６＿２の白色ＬＥＤ列に流す電流を多く増やし、直列接続体６＿２、６＿１と離れるに従って増やす電流を少なくする。これにより、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の光量低下を抑えることができるとともに、第１〜５実施形態に比べて異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の輝度ムラが少なくなる。

異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合に、白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列すべてについて電流を増やしてもよいが、白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列の一部についてのみ電流を増やすようにしてもよい。

尚、本実施形態においても第１実施形態と同様に、出力トランジスタ８は、Ｎチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。また、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎをＮチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。また、オープン検出回路２８がどの列の直列接続体の白色ＬＥＤがオープン状態であるかを検出できるのであれば、直列接続体一つ毎に照度センサーを設けなくてもよい（例えば、直列接続体の一列おき毎に照度センサーを設け、各照度センサーの出力レベルの組み合わせに基づいてオープン検出回路２８が白色ＬＥＤがオープン状態である直列接続体を検出する態様が考えられる）。

＜第８実施形態＞
本発明の第８実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を図８に示す。尚、図８において図１と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図８に示す本発明の第８実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置は、図１に示す本発明の第１実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置において白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９を白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ３３に置換した構成である。白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ３３は、白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９において、オープン検出回路１７をオープン検出回路３１に置換し、外部信号出力回路３２と、外部信号出力回路３２の出力信号をパッケージ外部に出力する端子Ｔ５とを新たに設けた構成である。

図８に示す本発明の第８実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置では、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合、オープン検出回路３１がそのオープン状態を検出し、その検出結果に対応して電流制御回路１８がＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎのベース電圧を第１の設定値から第２の設定値（＞第１の設定値）に変更すると共に、外部信号出力回路３２が端子Ｔ５を介して外部信号（異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となったことを知らせる信号）をパッケージ外部に出力する。

白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の直列接続体には電流は流れないので、直列接続体６＿１〜６＿ｎのうち白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列の直列接続体の白色ＬＥＤに流れる電流が第１の電流値から第２の電流値（＞第１の電流値）に増える。これにより、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の光量低下を抑えることができる。

また、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合に外部信号出力回路３２が外部信号をパッケージ外部に出力するので、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となっていることを外部に知らせることが可能となる。

尚、本実施形態においても第１実施形態と同様に、出力トランジスタ８は、Ｎチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。また、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎをＮチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。

＜第９実施形態＞
本発明の第９実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を図９に示す。尚、図９において図１と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図９に示す本発明の第９実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置は、図３に示す本発明の第３実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置において白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９Ａを白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ３８に置換した構成である。白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ３８は、白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ１９Ａにおいて、オープン検出回路１７Ａをオープン検出回路３４に置換し、基準電圧調整回路３５を新たに設け、ＰＷＭ制御回路１４をＰＷＭ制御回路３７に置換した構成である。そして、ＰＷＭ制御回路３７は、ＰＷＭ制御回路１４において、基準電圧Ｖ_REFが固定である基準電圧調整回路１４を基準電圧Ｖ_REFが可変する基準電圧調整回路３６に置換した構成である。

図９に示す本発明の第９実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置では、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合、白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の直列接続体に対応するオープン検出回路３４の入力がオープンになることでオープン検出回路３４がそのオープン状態を検出し、その検出結果に対応して電流制御回路１８がＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎのベース電圧を第１の設定値から第２の設定値（＞第１の設定値）に変更する。白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の直列接続体には電流は流れないので、直列接続体６＿１〜６＿ｎのうち白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列の直列接続体の白色ＬＥＤに流れる電流が第１の電流値から第２の電流値（＞第１の電流値）に増える。これにより、異常が発生しどこかの列の直列接続体で白色ＬＥＤがオープン状態となった場合の光量低下を抑えることができる。

また、図９に示す本発明の第９実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置では、オープン検出回路３４に入力される端子Ｃ₁〜Ｃ_nの各電圧、すなわち直列接続体６＿１〜６＿ｎとＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎとの各接続ノードの電圧が一定電圧以上（例えば１Ｖ以上）にならないように、基準電圧調整回路３５により基準電圧回路３６が出力する基準電圧Ｖ_REFを調整して出力電圧Ｖ_Oを調整しているので、効率を向上させることができる。例えば、直列接続体の白色ＬＥＤに流す電流が各列２０ｍＡで直列接続体の列数を１０列とし、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎ（ここではｎ＝１０）のコレクタ―エミッタ間電圧が２Ｖで動作していた場合、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎの総損失は、２０ｍＡ×２Ｖ×１０列＝０．４Ｗとなるが、グランド電位を０Ｖとし、オープン検出回路３４に入力される端子Ｃ₁〜Ｃ_nの各電圧、すなわち直列接続体６＿１〜６＿ｎとＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎとの各接続ノードの電圧を１Ｖ未満に制限すると、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎの総損失が半分未満（０．２Ｗ未満）となり損失が減るため効率が向上する。

尚、本実施形態においても第１実施形態と同様に、出力トランジスタ８は、Ｎチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。また、ＮＰＮトランジスタ１６＿１〜１６＿ｎをＮチャンネル電界効果トランジスタに代替してもよい。

上述した第１〜９実施形態では、照明用白色ＬＥＤ駆動回路に降圧型チョッパレギュレータ或いは昇圧型チョッパレギュレータを用いたが、本発明はこれに限定されることはなく、他のレギュレータを用いることも可能である。また、上述した第１〜９実施形態は適宜組み合わせて実施することができる。

本発明に係る電子機器は、上述した本発明に係る照明装置を備えている。本発明に係る電子機器の一例としては、バックライトを必要とする表示装置（例えば液晶表示装置）を備え、そのバックライトに上述した本発明に係る照明装置を用いているものが挙げられる。

は、本発明の第１実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を示す図である。 は、本発明の第２実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を示す図である。 は、本発明の第３実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を示す図である。 は、本発明の第４実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を示す図である。 は、本発明の第５実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を示す図である。 は、本発明の第６実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を示す図である。 は、本発明の第７実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を示す図である。 は、本発明の第８実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を示す図である。 は、本発明の第９実施形態に係る白色ＬＥＤ照明装置の構成を示す図である。 は、従来の白色ＬＥＤ照明装置の一構成例を示す図である。

符号の説明

１ 直流電源
２ コンデンサ
３ コイル
４ ダイオード
５ コンデンサ
６＿１〜６＿ｎ 直列接続体
８ 出力トランジスタ
１４ ＰＷＭ制御回路
１６＿１〜１６＿ｎ ＮＰＮトランジスタ
１７、１７Ａ〜１７Ｃ オープン検出回路
１８ 電流制御回路
１９、１９Ａ〜１９Ｃ 白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ
２０、２１ 抵抗
２２ 白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ
２３＿１〜２３＿ｎ 照度センサー
２４ 抵抗
２５ オープン検出回路
２６ 電流制御回路
２７ 白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ
２８ オープン検出回路
２９ 電流制御回路
３０ 白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ
３１ オープン検出回路
３２ 外部信号出力回路
３３ 白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ
３４ オープン検出回路
３５ 基準電圧調整回路
３６ 基準電圧回路
３７ ＰＷＭ制御回路
３８ 白色ＬＥＤ駆動用ＩＣパッケージ
Ｃ₁〜Ｃ_n 端子
Ｒ₁、Ｒ₂ 端子
Ｓ₁〜Ｓ_n 端子
Ｔ１〜Ｔ５ 端子

Claims (12)

1. 複数の白色ＬＥＤを直列に接続した直列接続体を複数列並列に接続している白色ＬＥＤ群を駆動する回路であって、
   前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことを検出するオープン検出回路と、
   前記オープン検出回路によって前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことが検出された場合に、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列のうちの少なくとも一列において前記白色ＬＥＤに流れる電流を、前記オープン検出回路によって前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことが検出されていない場合に比べて増加させる電流制御回路とを備えることを特徴とする照明用白色ＬＥＤ駆動回路。
2. 前記複数列の各列において前記直列接続体が電流源に接続されており、
   前記オープン検出回路が、前記複数列の各列における前記直列接続体と前記電流源との接続ノード電圧を入力し、その入力に基づいて前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことを検出する請求項１に記載の照明用白色ＬＥＤ駆動回路。
3. 前記オープン検出回路が、前記白色ＬＥＤ群の照度を検出する照度センサーの出力信号を入力し、その入力に基づいて前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことを検出する請求項１に記載の照明用白色ＬＥＤ駆動回路。
4. 前記オープン検出回路が、前記照明用白色ＬＥＤ駆動回路の出力電流を検出する出力電流検出回路の出力信号を入力し、その入力に基づいて前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことを検出する請求項１に記載の照明用白色ＬＥＤ駆動回路。
5. 前記複数列の各列において前記直列接続体が電流源に接続されており、
   前記オープン検出回路が、前記複数列の各列における前記直列接続体と前記電流源との接続ノード電圧を入力し、その入力に基づいて前記複数列のどの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態であるかを検出し、
   前記前記オープン検出回路の検出結果に対応して前記電流制御回路が、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列のうちの一部または全部に対して、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の近傍列の前記白色ＬＥＤに流す電流を多く増加させ、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっている列から離れた列に成る程増加させる電流を少なくする請求項１に記載の照明用白色ＬＥＤ駆動回路。
6. 前記オープン検出回路が、前記白色ＬＥＤ群の照度を検出する照度センサーの出力信号を入力し、その入力に基づいて前記複数列のどの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態であるかを検出し、
   前記前記オープン検出回路の検出結果に対応して前記電流制御回路が、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっていない列のうちの一部または全部に対して、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっている列の近傍列の前記白色ＬＥＤに流す電流を多く増加させ、前記白色ＬＥＤがオープン状態になっている列から離れた列に成る程増加させる電流を少なくする請求項１に記載の照明用白色ＬＥＤ駆動回路。
7. 前記オープン検出回路によって前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となったことが検出された場合に、前記複数列のどこかの列で前記白色ＬＥＤがオープン状態となった旨の外部信号を前記照明用白色ＬＥＤ駆動回路の外部に出力する外部信号出力回路を備える請求項１〜６のいずれかに記載の照明用白色ＬＥＤ駆動回路。
8. 前記電流源での電圧降下が一定値以上にならないように、前記照明用白色ＬＥＤ駆動回路の出力電圧を調整する出力電圧調整回路を備える請求項３または請求項５に記載の照明用白色ＬＥＤ駆動回路。
9. 降圧型チョッパレギュレータである請求項１〜８のいずれかに記載の照明用白色ＬＥＤ駆動回路。
10. 昇圧型チョッパレギュレータである請求項１〜８のいずれかに記載の照明用白色ＬＥＤ駆動回路。
11. 複数の白色ＬＥＤを直列に接続した直列接続体を複数列並列に接続している白色ＬＥＤ群と、
    前記白色ＬＥＤ群を駆動する請求項１〜１０のいずれかに記載の照明用白色ＬＥＤ駆動回路とを備えたことを特徴とする照明装置。
12. 請求項１１に記載の照明装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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